Chemistry
Transcript of Chemistry
ΠANEΠ IΣTHMIO KYΠPOY
TMHMA XHMEIAΣ
ΣHMEIΩΣEIΣ
EPΓAΣTHPIOY ANAΛYTIKHΣ XHMEIAΣ -1
(XHM - 110)
ΧΕΙΜΕPINO EΞAMHNO 2005
∆I∆AΣKΩN IΩANNHΣ ΠAΣXAΛI∆HΣ Tηλ 22 89 2785 e-mail pspaschucyaccy
Eισαγωγικά ___________________________________________________________________________ Στα πλαίσια του Eργαστηρίου Aναλυτικής Xηmicroείας (XHM 110) θα πρέπει να
διεξαχθούν τα ακόλουθα πειράmicroατα ΠΡΟΑΝΑΛΥΤΙΚΕΣ ∆ ΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΚΑΙ ΠΟΙΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π0 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΧΗΜΙΚΟΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ
Π1 ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ndash ΣΧΗΜΑ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ
ΠΡΩΤΗ ΟΜΑ∆Α (Ag+ Hg22+ Pb2+)
∆ΕΥΤΕΡΗ ΟΜΑ∆Α (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+ As3+ Sb3+ Sn4+)
Π2 ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ
Π3 ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΙΟΝΤΩΝ
Α) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΑΝΙΟΝΤΩΝ (Cl- Br- I-) - ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ
Β) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+) - ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ
Γ) ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ΚΑΛΙΟΥ ΜΕ ΠΡΩΤΟΛΥΤΙΚΗ
TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ IΟΝΑΝΤΑΛΛΑΓΗ ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε ∆ιmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Eισαγωγικά ___________________________________________________________________________
Oι εκθέσεις microε τα δεδοmicroένα των αναλύσεων θα παραδίδονται το αργότερο
microία εβδοmicroάδα microετά την ολοκλήρωση του πειράmicroατικού microέρους Aναλυτικές
σηmicroειώσεις σχετικά microε τη διεξαγωγή της ανάλυσης θα αναγράφονται στο
Eργαστηριακό Hmicroερολόγιο του κάθε φοιτητή όmicroως για την αξιολόγηση των
αναλυτικών δεδοmicroένων θα παραδίδονται microονοσέλιδες εκθέσεις σύmicroφωνα microε
το πρότυπο που επισυνάπτεται στην κάθε άσκηση ξεχωριστά
Στη βαθmicroολογία θα ληφθούν υπόψιν οι ακόλουθες παράmicroετροι microε την
ανάλογη βαρύτητα
(1) Aκρίβεια (και Παρουσίαση) ∆εδοmicroένων 60
(2) Tελική Eξέταση 20
(3) Eργαστηριακή Συmicroπεριφορά 20
(1) η ακρίβεια (η ορθότητα και η επαναλληψιmicroότητα) των αποτελεσmicroάτων
δεδοmicroένων κάθε πειράmicroατος είναι η πιο κρίσιmicroη και ταυτόχρονα
κατάλληλη παράmicroετρος για την αξιολόγηση της διεξαγωγής microιας
ανάλυσης ∆εδοmicroένα αναλύσεων microε σχετικό σφάλmicroα (ορθότητας) πάνω
από 5 θα θεωρούνται άκυρα και οι αναλύσεις θα επαναλαmicroβάνονται microε
νέα δείγmicroατα (συνολικά microέχρι και τρείς φορές για κάθε πείραmicroα)
(2) πρίν ή και κατά την διεξαγωγή των αναλύσεων οι φοιτητές θα
αξιολογούνται (προφορικά) αναφορικά microε την προετοιmicroασία τους για το
πείραmicroα που διεξάγουν και στο τέλος του εξαmicroήνου θα διεξαχθεί σχετική
τελική εξέταση σε όλη την ύλη
(3) ο υπεύθυνος του εργαστηρίου σε συνεργασία microε τους βοηθούς του θα
αξιολογεί την εργαστηριακή συmicroπεριφορά του κάθε φοιτητή
Eισαγωγικά ___________________________________________________________________________
Προτεινόmicroενη B ιβλιογραφία
1 Ποιοτική Ανάλυση και Χηmicro ική Ισορροπία Χατζηϊωάννου ΘΠ Αθήνα 1972
2 Αναλυτική Χηmicroεία Θέmicroελης ∆ Γ Zαχαριάδης Γ A Eκδόσεις Zήτη Θεσνίκη 1997
3 Ποσοτική Aνάλυση Χατζηϊωάννου ΘΠ Καλοκαιρινού Α Κ Τιmicroοθέου-Ποταmicro ιά Μ
Εκτύπωση Μαυροmicromicroάτη Αθήνα 1972
4 E ισαγωγή στην Ποσοτική Xηmicro ική Aνάλυση Bουλγαρόπουλος AN Zαχαριάδης Γ A Στρατης IA
Eκδόσεις Zήτη Θεσνίκη 1999
5 Eργαστηριακές Mέθοδοι Ποσοτικής Xηmicro ικής Aνάλυσης Στρατης IA Zαχαριάδης Γ A Bουλγαρόπουλος AN
Eκδόσεις Zήτη Θεσνίκη 2000
6 Vogels- Textbook of Quantitative Chemical Analysis J Mendham RC Denney JD Barnes MJK Thomas 6th Edition Prentice Hall Singapore 2000
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΠΡΟΑΝΑΛΥΤΙΚΕΣ ∆ ΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΚΑΙ ΠΟΙΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΧΗΜΙΚΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ
Στόχος του Εργαστηρίου Αναλυτικής Χηmicroείας Ι είναι η εισαγωγή των νέων
φοιτητών στον τρόπο εργασίας και σκέψης στο χηmicroικό αναλυτικό εργαστήριο
και η εξάσκηση τους στη διεξαγωγή ποιοτικών και ποσοτικών αναλύσεων σε
εργαστηριακά και πραγmicroατικά δείγmicroατα Το εργαστήριο καλύπτει τις
ακόλουθες αναλυτικές microεθόδους 1) υγροχηmicroικές τεχνικές ποιοτικής
ανάλυσης 2) τεχνικές κλασικής χρωmicroατογραφίας (χρωmicroατογραφία χάρτου
λεπτής στιβάδας και ιονανταλλακτική χρωmicroατογραφία στήλης 3) σταθmicroική
ανάλυση 4) ογκοmicroετρία (οξεοβασική συmicroπλοκοmicroετρική αργυροmicroετρική και
οξειδοαναγωγική) και 5) προσδιορισmicroός αζώτου microε τη microέθοδο Kjedahl
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ Για την επιτυχή έκβαση των πειραmicroάτων και την αποτελεσmicroατική επίτευξη
των στόχων του Εργαστηρίου Αναλυτικής Χηmicroείας Ι θα πρέπει ο φοιτητής να
bull έρχεται προετοιmicroασmicroένος στο εργαστήριο (να microελετά το τη θεωρία και
το πρακτικό microέρος διεξαγωγής κάθε πειράmicroατος)
bull χρησιmicroοποιεί αποτελεσmicroατικά το εργαστηριακό του ηmicroερολόγιο
κρατώντας σηmicroειώσεις πρίν κατά και microετά το πείραmicroα και αναγρά-
φοντας σε αυτό τις χηmicroικές αντιδράσεις και τους σχετικούς στοιχειο-
microετρικούς τύπους και πίνακες
bull προσέχει και να διατηρεί καθαρό τον εξοπλισmicroό που χρησιmicroοποιεί
χωρίς να σπαταλά άσκοπα χρόνο και υλικά καθαρισmicroού (πχ
απιονισmicroένο νερό)
bull ελέγχει για παρουσία πιθανών χονδροειδών σφαλmicroάτων
bull ρωτά τον υπεύθυνο του εργαστηρίου όταν έχει απορίες
bull ακολουθά τους κανόνες ασφαλείας και τις οδηγίες των υπευθύνων του
εργαστηρίου
ΤΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ∆ΕΙΓΜΑ
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________
ΠΡΟΑΝΑΛΥΤΙΚΕΣ ∆ ΙΕΡΓΑΣΊΕΣ ΣΤΗ ΧΗΜΙΚΉ ΑΝΆΛΥΣΗ Ζύγιση σε ηλεκτρονικούς αναλυτικούς ζυγούς microε τη βοήθεια
φιαλιδίων ή χατρου ζύγισης
Ογκοmicroέτρηση ογκοmicroετρικές φιάλες προχοϊδες σιφώνιο πλήρωσης ή ογκοmicroετρικό (microεγαλ ακρίβεια) σιφώνιο microέτρησης σιφώνιο microέτρησης ορολογικό (αριθmicroηmicroένα microέχρι το ακροφύσιο πλήρες άδειασmicroα) αυτόmicroατη microικροπιπέτα (φούσκα)
βαθmicroονοmicroηmicroένοι (ογκοmicroετρικοί) κύλινδροι (δεν είναι ακριβείας) ποτήρια βρασmicroού κωνικές φιάλες δοχεία αντιδραστηρίων (χωρίς αναλυτική ακρίβεια)
Λειοτρίβηση σε ιγδίο
Κοσκίνηση
Ξήρανση ξηραντήρας (κενού) φούρνος πυριατήριο κλίβανοι υδρόλουτρα ατmicroόλουτρα ελαιόλουτρα θερmicroαντικές πλάκες microε αναδευτήρα λύχνοι (Bunsen)
Καταβύθιση - ∆ιήθηση διηθητικό χαρτί (χωνί) χωνί Buchner χωνευτήριο Gooch πορώδους πορσελάνης τηγmicroένου γυαλιού
Φυγοκέντριση περιστροφείς φυγοκέντρισης
Εκχύλιση
Υγρή Πεψη διαλυτοποίηση microε οξέα (HF HCl HNO3 κα) πέψη Kjeldahl πέψη σε αυτόκλειστο
Σύντηξη όξινη αλκαλική οξειδωτική αναγωγική
Τεφροποίηση
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΜΕΘΟ∆ΟΙ ΚΛΑΣΙΚΗΣ ΧΗΜΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ
Σταθmicro ική Ανάλυση
γνωστή στοιχειοmicroετρία m = n middot MB
αναλυτικός ζυγός 00000 g ή 01 mg
σχετικό σφάλmicroα ζύγισης 00007
Ογκοmicroετρική Ανάλυση
εξισώσεις ογκοmicroέτρησης
dagger
z 2 sdot C1 sdot V1 = z1 sdot C2 sdot V2
dagger
m
MB= n1 = C1 sdot V1
συνολικό σχετικό σφάλmicroα ογκοmicroέτρησης 00011
σχετικό σφάλmicroα προχοϊδας 00009
σχετικό σφάλmicroα ζύγισης 00007
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΣΤΟΙΧΕΙΩ∆ΕΙΣ ΚΑΝΟΝΕΣ ΚΑΛΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ
Για ασφαλή και απρόσκοπτη διεξαγωγή των περαmicroάτων του Εργαστηρίου
Αναλυτικής Χηmicroείας Ι ο φοιτητής θα πρέπει πάντοτε
bull να φορά τα προστατευτικά γυαλιά
bull να έχει δεmicroένα τα microαλλιά (όταν αυτά είναι microακριά)
bull να φορά την εργαστηριακή ποδιά
bull να φορά κλειστά και στερεά υποδήmicroατα
bull να γνωρίζει τις ιδιότητες των χηmicroικών που χρησιmicroοποιεί τόσο αυτός
όσο και οι γύρω του
bull σε περίπτωση πυρκαγιάς ή άλλων απρόβλεπτων περιστατικών και
ατυχηmicroάτων παράλληλα microε την ενδεδειγmicroένη αντιmicroετώπιση τους να
προειδοποιεί αmicroέσως τους γύρω του και τον υπεύθυνο του
εργαστηρίου (πχ σε περίπτωση που επιρυπανθούν microε κάποια χηmicroική
ουσία τα microάτια του να χρησιmicroοποιήσει αmicroέσως τη bdquoντουζιέραldquo microατιών
και να ζητήσει να ειδοποιήσουν τον υπεύθυνο του εργαστηρίου)
bull να γνωρίζει που βρίσκονται microέσα στο εργασήριο οι πυροσβεστήρες οι
ντουζιέρες οι έξοδοι κινδύνοι και τα τηλέφωνα
bull να εργάζεται microόνο στην παρουσία και microε τις οδηγίες των υπευθύνων
του εργαστηρίου
bull να microην τρώει και πίνει στο εργαστήριο
bull να microην πειραmicroατίζεται microε οτιδήποτε άσχετο προς το εργαστηριακό
microάθηmicroα
bull για microεταφορά διαλυmicroάτων να χρησιmicroοποιεί τα σιφώνια microε τις φούσκες
(και όχι microε το στόmicroα)
bull να είναι προσεκτικός microε τις γυάλινες κατασκευές (είναι εύθραυστες και
επικίνδυνες)
bull προσεκτικός microε τις επιφάνειες των θερmicroαντικών πλακών και microε σκεύη
που βρίσκονται πάνω σε αυτές ή σε φούρνους ξήρανσης
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΗΜΕΡΟΛΟΓΙΟ
Το εργαστηριακό ηmicroερολόγιο ένα από τα πιό απαιραίτητα και σηmicroαντικά
αντικείmicroενα ενός (αναλυτικού) εργαστηρίου Σε αυτό καταγράφονται οι
παρατηρήσεις υπολογισmicroοί και τα δεδοmicroένα (πρωτογενή και
επεξεργασmicroένα) Οι σηmicroειώσεις στο εργαστηριακό ηmicroερολόγιο πρέπει να
σαφείς και laquoξεκάθαρεςraquo έτσι ώστε αυτά που αναγράφονται να microπορούν να
αναγνωσθούν οι διεργασίες που περιγράφονται να επαναλληφθούν και
γενικά να microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν σηmicroείο αναφοράς όταν κάτι δεν παέι
καλά έτσι ώστε να δίνεται η δυνατότητα ιχνηλασιmicroότητας και ο προσδιορισmicroός
κάποιας εργαστηριακής αβλεψίας ή αναλυτικών σφαλmicroάτων
Στο εργασηριακό ηmicroερολόγιο θα πρέπει
bull να υπάρχει πρόβλεψη (πρώτες σελίδες) για πίνακα περιεχοmicroένων
bull κάθε πείραmicroα να αρχίζει microε νέα σελίδα
bull να υπάρχει αριθmicroός σελίδων και ηmicroεροmicroηνία
bull οι σηmicroειώσεις να αναγράφονται microόνο στη δεξιά σελίδα και η αριστερή
να είναι διαθέσιmicroη για πρόχειρους υπολογισmicroούς
bull να microην υπάρχουν microουντζούρες αλλά microόνο απλά διαγραmicromicroένα λάθη
bull για κάθε πείραmicroα να δίνονται ο τίτλος συνοπτική περιγραφή της
διεργασίας αλλάγες στην αναλυτική microέθοδο παρατηρήσεις πίνακες
δεδοmicroένων και διαγράmicromicroατα οι υπολογισmicroοί και τα αποτελέσmicroατα
ΚΑΝΟΝΕΣ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ
ΕΠΙ∆ΕΙΞΗ ΠΥΡΟΣΒΕΣΗΣ
Πείραmicroα 1 ___________________________________________________________________________ Π1 ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ndash ΣΧΗΜΑ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ
Τα κατιόντα ταξινοmicroούνται σε οmicroάδες microε βάση τη συmicroπεριφορά τους έναντι
ορισmicroένων αντιδραστηρίων Στη συστηmicroατική ποιοτική ανάλυση (υγροχηmicroική microέθοδος
Fresenius) γίνεται ο διαδοχικός διαχωρισmicroός των κατιόντων (ή των ανιόντων) microε
σχηmicroατισmicroό δυσδιάλυτων ενώσεων που διαχωρίζονται microε διήθηση ή φυγοκέντριση
από το διάλυmicroα Η καταβύθιση επιτυγχάνεται microε την επίδραση ενός κοινού
αντιδραστηρίου σε ορισmicroένο pH και τα ιόντα που καταβυθίζονται αποτελούν microία
αναλυτική οmicroάδα Στο ακόλουθο σχήmicroα δίνεται ένα συνοπτικό σχήmicroα διαχωρισmicroού
κατιόντων και των πέντε οmicroάδων Για περισσότερες πληροφορίες βλέπε στη
βιβλιογραφία που δίνεται στα πλαίσια του εργαστηριακού microαθήmicroατος
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
Π1Α ΠΡΩΤΗ ΟΜΑ∆Α (Ag+ Hg22+ Pb2+)
Στην πρώτη αναλυτική οmicroάδα περιλαmicroβάνονται τα κατιόντα Pb2+ Hg22+ Ag+ Cu+
Au+ και Tl+ Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν χλωριούχα
άλατα που είναι δυσδιάλυτα σε απιονισmicroένο νερό και σε αραιά διαλύmicroατα οξέων
Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται αραιό διάλυmicroα HCl προς αποφυγή
υδρόλυσης κατιόντων της δεύτερης οmicroάδας Ο διαχωρισmicroός των κατιόντων της 1ης
αναλυτικής οmicroάδας βασίζεται στο γεγονός ότι ενώ και τα τρία κατιόντα (Pb2+ Hg22+
Ag+) σχηmicroατίζουν δυσδιάλυτα χλωριούχα ιζήmicroατα αντιδρούν διαφορετικά κάτω από
ορισmicroένες συνθήκες Έτσι πχ το ίζηmicroα PbCl2 διαλύεται σε θερmicroό νερό και microπορεί να
αποmicroακρυνθεί ενώ το ίζηmicroα AgCl διαχωρίζεται microε διάλυmicroα NH3 επειδή σχηmicroατίζει
ευδιάλυτο σύmicroπλοκο microε τα microόρια NH3
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
Π1Β ∆ΕΥΤΕΡΗ ΟΜΑ∆Α (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+ As(II I) As(V) Sb(II I)
Sb(V) Sn2+ Sn(IV))
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν θειούχες ενώσεις που
είναι δυσδιάλυτες σε ασθενώς όξινο περιβάλλον Σαν κοινό αντιδραστήριο
χρησιmicroοποιείται το H2S σε αραιό διάλυmicroα HCl (01 ndash 03 Μ)
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ ΤΡΙΤΗ ΟΜΑ∆Α (Fe2+ Fe3+ Mn2+ Co2+ Ni2+ Al3+ Cr3+ Zn2+)
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν θειούχες ενώσεις που
είναι αδιάλυτες σε αλκαλικό διάλυmicroα NH3 Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται
το H2S σε σε αλακλικό διάλυmicroα NH3
ΤΕΤΑΡΤΗ ΟΜΑ∆Α (Ca2+ Sr2+ Ba2+)
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν αδιάλυτες ανθρακικές
ενώσεις Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται το (NH4)2(CO3) σε σε αλακλικό
περιβάλλον (ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH3-NH4Cl)
ΠΕΜΠΤΗ ΟΜΑ∆Α (Mg2+ K+ Na+ NH4+)
Τα κατιόντα αυτής της οmicroάδας ανιχνεύονται στο διήθηmicroα που αποmicroένει και microετά το
διαχωρισmicroό της 4ης αναλυτικής οmicroάδας Ανιχνεύνται το καθένα παρουσία του άλλου
χωρίς επιπλέον διαχωρισmicroό Η οmicroάδα αυτή προφανώς δεν έχει και δεν χρειάζεται
κάποιο κοινό αντιδραστήριο
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει ένα κατιον από κάθε αναλυτική οmicroάδα και θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος να διαχωρισθεί και να ταυτοποιηθεί microε microία
ή περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται στη συνέχεια
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π1Γ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ
1 ΝΗ4+
a Με ΝaΟΗ (10) Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
ΝαΟΗ και παρατηρείστε την απελευθέρωση αmicromicroωνίας microε τη
χαρακτηριστική οσmicroή
2 Li+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Χρησιmicroοποιείστε ένα microεταλλικό κλιπ για να πάρετε
δείγmicroα από τη στερεά ουσία στο άκρο του και τοποθετήστε στη φωτιά
Παρατηρείστε το χρώmicroα της φλόγας
3 Ca2+
a Με οξαλικά ιόντα Προσθέστε οξαλικό οξύ και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την
αλλαγή
4 Ba2+
a Με SO42- Προσθέστε H2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την αλλαγή
b Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
5 Cu2+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Με τον ίδιο ακριβώς τρόπο όπως προηγουmicroένως
b Με S2- Προσθέστε microερικές σταγόνες θειούχου νατρίου ∆ηmicroιουργείται
microαύρο ίζηmicroα Προσθέστε πυκνό διάλυmicroα ΗΝΟ3 και παρατηρείστε την
αλλαγή
c Με ΝΗ3 Έντονο κυανό χρώmicroα
6 Α l3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται λευκό ζελατινώδες ίζηmicroα Παρατηρείστε την
αλλαγή microετά από προσθήκη ΝαΟΗ
7 Fe3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται σκούρο πορτοκαλί (προς καστανό) ζελατινώδες
ίζηmicroα Παρατηρείστε την αλλαγή microε προσθήκη ΗCl (10)
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ b Mε K4[Fe(CN)6] ∆ηmicroιουργείται σκούρο κυανό ίζηmicroα (κυανό του
Βερολίνου)
c Με SCN - σε όξινο διάλυmicroα Οξινίστε το διάλυmicroα microε HCl (10)
προσθέστε SCN- και παρατηρείστε την αλλαγή στο χρώmicroα
8 Ni2+
a Mε ΝΗ3 Προσθέστε microόνο 1-2 σταγόνες ΝΗ3 και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία ανοικτοπράσινου ζελατινώδους ιζήmicroατος Προσθήκη
περίσσειας ΝΗ3 αναδιαλύει το ίζηmicroα και σχηmicroατίζει κυανό σύmicroπλοκο
b Mε ΝΗ3 και διmicroεθυλογλυοξίmicroη Επαναλάβετε τη διαδικασία στο (a)
και προσθέστε διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης (1 σε EtOH)
Παρατηρείστε την αλλαγή
9 Zn2+
a Με ΝaOH (10) και θειοακεταmicro ίδιο Τοποθετείστε το διαλυmicroένο
στερεό σε νερό που βράζει για 5-10rsquo Προσθέστε 2-3 σταγόνες ΝαΟΗ
(10) και microερικές σταγόνες θειακεταmicroίδιο και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε πυκνό ΗΝΟ3 και παρατηρείστε
την αλλαγή
10 Pb2+
a Με Cl - Προσθέστε ΗCl (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία λευκού
ιζήmicroατος
b Με SO42- Προσθέστε Η2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος
c Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
d Με S2- Προσθέστε S2- και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία microελανού
ιζήmicroατος Προσθήκη πυκνού ΗΝΟ3 διαλύει το ίζηmicroα
e Με Ι - Προσθέστε ΚΙ και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου ιζήmicroατος
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Κατιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π2 ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει τέσσερα ανιόντα που θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ταυτοποιηθούν microε microία ή
περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται
στη συνέχεια
1 CH3COO -
a) Με H2SO4 10 Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microε το σταγονόmicroετρο
microερικές σταγόνες H2SO4 και παρατηρείστε τη χαρακτηριστική οσmicroή του
διαλύmicroατος (ξύδι ndash παίρνει λίγη ώρα)
b) Με FeCl3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες FeCl3 και
παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος (πορτοκαλί)
2 CO32-
a) Με BaCl2 και HCl Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
H2O για διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε λίγες σταγόνες άχρωmicroου
διαλύmicroατος ΒaCl2 και παρατηρείστε την αλλαγή (λευκό ίζηmicroα) Στη
συνέχεια προσθέστε ΗCl (οξύ) και παρατηρείστε την αλλαγή
(διαλυτοποίηση και αέριο)
3 Cl - και Ι -
a) Με HNO3 και AgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
H2O Οξινίστε το διάλυmicroα microε HNO3 (10) και στη συνέχεια προσθέστε
microερικές σταγόνες AgNO3 Παρουσία Cl- σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα
Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και παρατηρείστε την αλλαγή Παρουσία Ι-
σχηmicroατίζεται κίτρινο ίζηmicroα Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και
παρατηρείστε την αλλαγή
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
4 CrO42-
a) Mε Η2SO4 και Η2O2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
νερό Οξινίστε το διάλυmicroα microε Η2SO4 (10) και προσθέστε microερικές
σταγόνες Η2O2 Παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος σε microαύρο
λόγω του σχηmicroατισmicroού του πολύ ασταθούς υπεροξειδίου του χρωmicroίου
(CrO5)
b) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό
Προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
κίτρινου ιζήmicroατος
5 NO3--
a) Με π H2SO4 (στον απαγωγό) και FeSO4 ∆ιαλυτοποιήστε το
στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό (05 ml περίπου) Έχοντας το δοκ
σωλήνα σε κλίση προσθέστε προσεκτικά αφήνοντας να κυλήσει στα
εσωτερικά τοιχώmicroατα του σωλήνα περίπου 05 ml πυκνού H2SO4 Μην
αναmicroείξετε τα δύο υγρά Ψύξετε το σωλήνα και προσθέστε προσεκτικά
έχοντας το σωλήνα σε κλίση όπως πριν 05 ml περίπου κορεσmicroένου
διαλύmicroατος FeSO4 Παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό καστανο-ιώδους
δακτυλίου στη microεσοεπιφάνεια των 2 φάσεων
6 S2O3- (στον απαγωγό)
a) Mε HCl 10 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες HCl Το ασταθές
θειοθειϊκό οξύ που παράγεται διασπάται σε θείο (υποκίτρινο ίζηmicroα) και
διοξείδιο του θείου (διαπεραστική οσmicroή)
b) Με AgNO3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες διαλύmicroατος
AgNO3 και παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό λευκού ιζήmicroατος που σταδιακά
αλλάζει σε κίτρινο πορτοκαλί και τελικά microαύρο
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ 7 SO4
2-
a) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό Οξινίστε
microε διάλυmicroα HCl (10) και προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2
Σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα Το ίζηmicroα δεν αναδιαλύεται microε προσθήκη HCl
8 S2-
a) Με ΑgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο H2O
Προσθέστε microερικές σταγόνες AgNO3 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
microαύρου ιζήmicroατος
b) Με Η2SO4 (10) (στον απαγωγό) ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας
δείγmicroα microε λίγο H2O Προσθέστε λίγο Η2SO4 και παρατηρείστε την
έκκλυση αερίου microε αποκρουστική οσmicroή
Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Ανιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________ Π3 ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΙΟΝΤΩΝ
Α) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΑΝΙΟΝΤΩΝ (F- Cl- Br- I-) ΜΕ ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΛΕΠΤΗΣ
ΣΤΙΒΑ∆ΑΣ
Αντιδραστήρια - Οργανα
Γνωστό διάλυmicroα NaCl KΒr και KI (1 Μ το καθένα)
∆ιαλύτης (κινητή φάση) Μίγmicroα ακετόνης κ-βουτανόλης πυκνής αmicromicroωνίας
και νερού σε κατόγκον αναλογία 6520105
Στατική φάση Γιάλινες πλάκες (5x20 cm) επιστρωmicroένες microε silica gel G
Αντιδραστήριο Ταυτοποίησης ∆ιάλυmicroα πορφυρού βρωmicroοκρεσόλης 01 σε
αλκοόλη
Χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος microε κάλυmicroα
Μικροσιφώνιοσύριγγα
Ψεκαστήρας
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
Πάνω στη χρωmicroατογραφική πλάκα και σε απόσταση 1 cm από την ακmicroή
χαράσεται microε microολύβι λεπτή γραmicromicroή Ακριβώς πάνω από τη γραmicromicroή και σε
απόσταση 1 cm το ένα από το άλλο φέρονται microε microικροσιφώνιο τέσσερα
δείγmicroατα 2 microL (microε τη σειρά γνωστό ndash άγνωστο) Στη συνέχεια η πλάκα
αφήνεται να ξηρανθεί στον αέρα Ο χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος πληρώνεται
microε τον διαλύτη (κινητή φάση) microέχρις ύψους 05 cm απο τον πυθmicroένα
εισάγεται η πλάκα και ο θάλαmicroος καλύπτεται Οταν το microέτωπο του διαλύτη
ανέλθει σε ύψος περίπου 15 cm (microετά απο περίπου microία ώρα) η πλάκα
εξάγεται από τον θάλαmicroο σηmicroειώνεται η θέση του microετώπου του διαλύτη και η
πλάκα αφήνεται να ξηρανθεί Μετά την ξήρανση η πλάκα ψεξάζεται microε το
αντιδραστήριο ταυτοποίησης οπότε τα ανιόντα Cl- Br- και Ι- εmicroφανίζονται σαν
κηλίδες microε έντονο κίτρινο χρώmicroα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
dagger
Rf =DA
DS
Σχηmicroατική παράσταση προετοιmicroασίας και διεξαγωγής και χρωmicroατογραφήmicroατος επίπεδης χρωmicroατογραφίας χάρτου
Β) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+) - ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ
ΧΑΡΤΟΥ
Αντιδραστήρια
Αγνωστο δείγmicroα Μίγmicroα αλάτων (microαζική αναλογία) HgCl2 (2) CdCl2 (4)
CuCl2 (3) Pb(NO3)2 (4) και Bi2O3 (1)
Γνωστό διάλυmicroααναφοράς (01 Μ) HgCl2 CdCl2 CuCl2 Pb(NO3)2 και BiOCl
(διαλυτοποίηση Bi2O3 σε aquatic HCl)
Η στατική φάση αποτελείται από χρωmicroατογραφικό χαρτί (bdquoαργής ροήςldquo 7 x 4
cm2)
Η κινητή φάση αποτελείται από microίγmicroα βουτανόλη (tert Butanol 49 mL
τήκεται σε φούρνο) ακετόνη (aceton 3 mL) acetylacetonate (acac 5
mL) H2O (10 mL) και conc HNO3 (3 mL)
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
∆ιάλυmicroα των αλάτων (δύο σταγόνες) προστίθεται διαδοχικά (αφού στεγνώσει
η πρώτη) σε χρωmicroατογραφικό χαρτί και αφήνεται να στεγνώσει
Σχηmicroατίζονται σταθερά σύmicroπλοκα των microεταλλοϊόντων microε το acac που
microπορούν να διαχωρισθούν χρωmicroατογραφικά Το στεγνό χαρτοχρωmicroατο-
γράφηmicroα αναπτύσσεται microε διάλυmicroα H2S και σχηmicroατίζονται τα θειούχα άλατα
των microεταλλοιόντων microε τα χαρακτηριστικά τους χρώmicroατα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
microεταλλοιόν τιmicroή Rf χρώmicroα είδος
Pb2+ 005 microαύρο Pb(II)-acac
Cd2+ 012 κίτρινο Cd(Cl)n(2-n)+
Cd 2+ 070 κίτρινο Cd(II)-acac
Cu2+ 022 σκούρο καφέ Cu(II)-acac
Bi3+ 085 ανοικτό καφέ Bi(III)-acac
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Π3Γ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ΚΑΛΙΟΥ ΜΕ ΠΡΩΤΟΛΥΤΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ IΟΝΑΝΤΑΛΛΑΓΗ
O ποσοτικός προσδιορισmicroός microεταλλοϊόντων microπορεί να διεξαχθεί microε
οξεοβασική ογκοmicroετρία microετά από ιονανταλλαγή τους microε πρωτόνια όξινων
ιονανταλλακτικών ρητινών και τιτλοmicroέτρηση των ανταλλαχθέντων
πρωτονίων H microέθοδος είναι χρήσιmicroη στον προσδιορισmicroό microονοσθενών
microεταλλοιόντων
Oι όξινες ιονανταλλακτικές ρητίνες είναι κατιονανταλλάκτες microε
ακινητοποιηmicroένο το ανιόν (πχ σε ρητίνη οργανικού πολυmicroερούς)
όξινες οmicroάδες είναι πχ R-SO3- H+ και R-CO2- H+
H microέθοδος στηρίζεται στο γεγονός ότι κατά την ιονανταλλαγή ανταλλάσεται
και δεσmicroεύεται από τη ρητίνη το ιόν microε τη microεγαλύτερη χηmicroική συγγένεια έλξη
προς το ενεργό κέντρο και το αντιόν διέρχεται ldquoανεπηρέαστοldquo απο τη στήλη
H έλξη ενός ιόντος από τον ιονανταλλάκτη εξαρτάται από το φορτίο και την
ακτίνα του ενυδατωmicroένου ιόντος Eνα ιόν εναλλάσεται τόσο πιο γρήγορα και
σταθερά όσο πιο microεγάλο είναι το ιοντικό του δυναmicroικό (δηλ ziri)
Xαρακτηριστική ιδιότητα κάθε ιονανταλλάκτη είναι η χωρητικότητά του Αυτή
καθορίζει τα ισοδύναmicroα-mol (eq-mol) που microπορούν να ανταλλαγούν από 1
Kg ιονανταλλάκτη Για οργανικούς ιονανταλλάκτες η τιmicroή αυτή κυmicroαίνεται
microεταξύ 1 και 10 molKg Bέβαια αναλυτικά χρήσιmicroο είναι microόνο το 50 ndash 60
της microέγιστης χωρητικότητας
H ιονανταλλαγή ακολουθεί τους νόmicroους των στατιστικών πιθανοτήτων αλλά
όταν η στήλη έχει ικανό microήκος η ανταλλαγή είναι κατά κανόνα ποσοτική
Προβλήmicroατα κατά την ιονανταλλαγή microπορούν να παρουσιασθούν
σε πυκνά διαλύmicroατα ισχυρών πρωτολυτών
σε διαλύmicroατα ασθενών πρωτολυτών (microερική διάσταση)
σε πυκνά διαλύmicroατα ασθενών αλκαλικών κατιόντων (υδρόλυση)
σε διαλύmicroατα microε ισχυρό οξειδοαναγωγικό δυναmicroικό
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
ιονανταλλακτική στήλη
σταγονοmicroετρική χοάνη
υαλοβάmicroβακας
Xηmicro ικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M NaOH
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
(1)
κατιονανταλλάκτης
Παρασκευή ∆ιαλυmicroάτων
bull Το δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο κάλιο (KCl MB= 74551 gmol) διαλύεται microε
απ Νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL (διάλυmicroα του καλίου)
bull Παρασκεύαζεται διάλυmicroα 01 Μ NaOH και τιτλοδοτείται microε διάλ 0100 Μ HCl
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού amp Προσδιορισmicroού
Eτοιmicroάζεται η στήλη σύmicroφωνα microε τις υποδείξεις του υπεύθυνου του εργαστηρίου
Zυγίζονται 10 g κατιονανταλλακτικής ρητίνης και microεταφέρονται στη στήλη Στη
συνέχεια microε έκλουση 100 mL διαλύmicroατος HCl (11) ο ιονανταλλάκτης microεταφέρεται
στην όξινη του microορφή (εάν δεν είναι ήδη στην όξινη του microορφή) και ξεπλένεται microε
απεσταγmicroένο νερό microέχρις ότου το έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα (απαιτείται όγκος
απεσταγmicroένου νερού περίπου ίσος microε 4-5 του όγκου της ρητίνης)
Aκολούθως προστίθεται το διάλυmicroα του καλίου (2000 mL διαλ KCl) στη στήλη
εκλούεται προσεκτικά η ρητίνη και η στήλη ξεπλύνεται microε περίπου 150 mL
απεσταγmicroένου νερού (3 x 50 mL το τελευταίο έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα) Tα
εκλούmicroατα συλλέγονται στο ίδιο κωνικό ποτήρι όπου διεξάγεται και η τιτλοδότηση
των πρωτονίων microε το προπαρασκευασθέν διάλυmicroα αναφορας NaOH Eπειδή τα mol ndash
πρωτονίων είναι ισοδύναmicroα microε τα mol των κατιόντων καλίου υπολογίζεται έmicromicroεσα η
ποσότητα (σε g) KCl στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π3 ΙΟΑΝΑΤΑΛΛΑΚΤΙΚΟΣ ∆ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ amp ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΛΙΟΥ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος NaOH
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για 20 mL δλmicro NaOH
[NaOH] molL
dagger
x [NaOH] plusmn s[NaOH] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας χλωριούχου καλίου σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ ΝαΟΗ) mL για 20 mL δλmicro Κ+
[K+] στο διαλυmicroα
m(KCl)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m( KCl) plusmn sm( KCl) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται
τιτλοmicroέτρηση του διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος (HCl διάλυmicroα
αναφοράς) που παρασκευάστηκε από διάλυmicroα πυκνού HCl (υδροχλωρικού
οξέος) microε laquoπρότυπη ουσίαraquo (ανθρακικό νάτριο Na2CO3) και στο δεύτερο
microέρος γίνεται η τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει Na2CO3
(ανθρακικό νάτριο) και NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) microε το
τιτλοδοτηmicroένο διάλυmicroα HCl (υδροχλωρικού οξέος)
1ο Μέρος
Το Na2CO3 (ανθρακικό νάτριο) microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν πρότυπη
ουσία όmicroως επειδή το στερεό Na2CO3 απορροφά υγρασία σχηmicroατίζοντας
Na2CO3 H2O και CO2 σχηmicroατίζοντας NaHCO3 πρέπει πριν τη χρήση του σαν
πρότυπη ουσία να ξηραίνεται στους 275 οC για επαναmicroετατροπή του σε
Na2CO3 Για την εκδίωξη προσροφηmicroένου H2O και CO2 αρκεί η ξήρανση
στους 140 οC για δύο ώρες
Αρχικά παρασκευάζονται 500 mL αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
([HCl]αραιόasymp 01 Μ διάλυmicroα αναφοράς) από διάλυmicroα πυκνού υδροχλωρικού
οξέος ([HCl]πυκνόasymp 1165 Μ) Ο υπολογισmicroός των απαιτούmicroενων όγκων
γίνεται microε τη χρήση της εξίσωσης της αραίωσης
dagger
Ccon sdot Vcon = Cdil sdot Vdil
Για την τιτλοδότηση του αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική
ζυγαριά περίπου 06 g ανθρακικού νατρίου και διαλύονταιαραιώνονται microε
απ νερό microέχρι τα 1000 mL σε ογκοmicroετρική φιάλη (1000 mL) 25 mL
από αυτό το διάλυmicroα χρησιmicroοποιούνται για καθεmicroία τιτλοδότηση 25 mL
διαλύmicroατος αραιού υδροχλωρικού οξέος Συνολικά διεξάγονται 4
τιτλοδοτήσεις για τον προσδιορισmicroό της microοριακότητας (συγκέντρωση του
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
HCl) του αραιού υδατικού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος Λαmicroβάνεται ο
microέσος όρος των τιmicroών Για άριστη επαναλληψιmicroότητα το σχετικό εύρος
των τιmicroών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 03
Οταν για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου χρησιmicroοποιείται σαν δείκτης
ερυθρό του microεθυλίου τότε η τιτλοδότηση διεξάγεται microέχρι βαθmicroιαίας
αλλαγής του κίτρινου χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο Στη συνέχεια το
διάλυmicroα βράζεται ήπια για 2 λεπτά και επαναεmicroφανίζεται το κίτρινο
χρώmicroα του δείκτη Στο σηmicroείο αυτό η κωνική φιάλη καλύπτεται microε γιαλί το
διάλυmicroα αφήνεται να κρυώσει και συνεχίζεται η τιτλοδότηση microέχρι
απότοmicroης αλλαγής του χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο (τελικό σηmicroείο)
H εξίσωση της οξεοβασικής αντίδρασης και ο σχετικός στοιχειοmicroετρικός
τύπος είναι ο ακόλουθoς
dagger
CO32- + 2H + AElig H 2O +CO2
dagger
2 (CCO 32 - sdot VCO3
2 - ) = CHCl sdot VHCl
2ο Μέρος
Σε υδατικό διάλυmicroα τα ανθρακικά microπορούν να τιτλοδοτηθούν σε όξινα
ανθρακικά microε ισοδύναmicroη ποσότητα πρωτονίων σύmicroφωνα microε την
αντίδραση
dagger
CO32- + H+ AElig HCO3
-
Το ισοδύναmicroο σηmicroείο αντιστοιχεί σε pH = 83 και σαν δείκτης
χρησιmicroοποιείται φαινολοφθαλείνη Τα ανθρακικά microπορούν να
τιτλοδοτηδούν περαιτέρω microέχρι το σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3)
σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
CO32- + 2H + AEliglt H 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Eισαγωγικά ___________________________________________________________________________ Στα πλαίσια του Eργαστηρίου Aναλυτικής Xηmicroείας (XHM 110) θα πρέπει να
διεξαχθούν τα ακόλουθα πειράmicroατα ΠΡΟΑΝΑΛΥΤΙΚΕΣ ∆ ΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΚΑΙ ΠΟΙΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π0 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΧΗΜΙΚΟΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ
Π1 ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ndash ΣΧΗΜΑ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ
ΠΡΩΤΗ ΟΜΑ∆Α (Ag+ Hg22+ Pb2+)
∆ΕΥΤΕΡΗ ΟΜΑ∆Α (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+ As3+ Sb3+ Sn4+)
Π2 ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ
Π3 ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΙΟΝΤΩΝ
Α) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΑΝΙΟΝΤΩΝ (Cl- Br- I-) - ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ
Β) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+) - ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ
Γ) ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ΚΑΛΙΟΥ ΜΕ ΠΡΩΤΟΛΥΤΙΚΗ
TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ IΟΝΑΝΤΑΛΛΑΓΗ ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε ∆ιmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Eισαγωγικά ___________________________________________________________________________
Oι εκθέσεις microε τα δεδοmicroένα των αναλύσεων θα παραδίδονται το αργότερο
microία εβδοmicroάδα microετά την ολοκλήρωση του πειράmicroατικού microέρους Aναλυτικές
σηmicroειώσεις σχετικά microε τη διεξαγωγή της ανάλυσης θα αναγράφονται στο
Eργαστηριακό Hmicroερολόγιο του κάθε φοιτητή όmicroως για την αξιολόγηση των
αναλυτικών δεδοmicroένων θα παραδίδονται microονοσέλιδες εκθέσεις σύmicroφωνα microε
το πρότυπο που επισυνάπτεται στην κάθε άσκηση ξεχωριστά
Στη βαθmicroολογία θα ληφθούν υπόψιν οι ακόλουθες παράmicroετροι microε την
ανάλογη βαρύτητα
(1) Aκρίβεια (και Παρουσίαση) ∆εδοmicroένων 60
(2) Tελική Eξέταση 20
(3) Eργαστηριακή Συmicroπεριφορά 20
(1) η ακρίβεια (η ορθότητα και η επαναλληψιmicroότητα) των αποτελεσmicroάτων
δεδοmicroένων κάθε πειράmicroατος είναι η πιο κρίσιmicroη και ταυτόχρονα
κατάλληλη παράmicroετρος για την αξιολόγηση της διεξαγωγής microιας
ανάλυσης ∆εδοmicroένα αναλύσεων microε σχετικό σφάλmicroα (ορθότητας) πάνω
από 5 θα θεωρούνται άκυρα και οι αναλύσεις θα επαναλαmicroβάνονται microε
νέα δείγmicroατα (συνολικά microέχρι και τρείς φορές για κάθε πείραmicroα)
(2) πρίν ή και κατά την διεξαγωγή των αναλύσεων οι φοιτητές θα
αξιολογούνται (προφορικά) αναφορικά microε την προετοιmicroασία τους για το
πείραmicroα που διεξάγουν και στο τέλος του εξαmicroήνου θα διεξαχθεί σχετική
τελική εξέταση σε όλη την ύλη
(3) ο υπεύθυνος του εργαστηρίου σε συνεργασία microε τους βοηθούς του θα
αξιολογεί την εργαστηριακή συmicroπεριφορά του κάθε φοιτητή
Eισαγωγικά ___________________________________________________________________________
Προτεινόmicroενη B ιβλιογραφία
1 Ποιοτική Ανάλυση και Χηmicro ική Ισορροπία Χατζηϊωάννου ΘΠ Αθήνα 1972
2 Αναλυτική Χηmicroεία Θέmicroελης ∆ Γ Zαχαριάδης Γ A Eκδόσεις Zήτη Θεσνίκη 1997
3 Ποσοτική Aνάλυση Χατζηϊωάννου ΘΠ Καλοκαιρινού Α Κ Τιmicroοθέου-Ποταmicro ιά Μ
Εκτύπωση Μαυροmicromicroάτη Αθήνα 1972
4 E ισαγωγή στην Ποσοτική Xηmicro ική Aνάλυση Bουλγαρόπουλος AN Zαχαριάδης Γ A Στρατης IA
Eκδόσεις Zήτη Θεσνίκη 1999
5 Eργαστηριακές Mέθοδοι Ποσοτικής Xηmicro ικής Aνάλυσης Στρατης IA Zαχαριάδης Γ A Bουλγαρόπουλος AN
Eκδόσεις Zήτη Θεσνίκη 2000
6 Vogels- Textbook of Quantitative Chemical Analysis J Mendham RC Denney JD Barnes MJK Thomas 6th Edition Prentice Hall Singapore 2000
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΠΡΟΑΝΑΛΥΤΙΚΕΣ ∆ ΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΚΑΙ ΠΟΙΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΧΗΜΙΚΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ
Στόχος του Εργαστηρίου Αναλυτικής Χηmicroείας Ι είναι η εισαγωγή των νέων
φοιτητών στον τρόπο εργασίας και σκέψης στο χηmicroικό αναλυτικό εργαστήριο
και η εξάσκηση τους στη διεξαγωγή ποιοτικών και ποσοτικών αναλύσεων σε
εργαστηριακά και πραγmicroατικά δείγmicroατα Το εργαστήριο καλύπτει τις
ακόλουθες αναλυτικές microεθόδους 1) υγροχηmicroικές τεχνικές ποιοτικής
ανάλυσης 2) τεχνικές κλασικής χρωmicroατογραφίας (χρωmicroατογραφία χάρτου
λεπτής στιβάδας και ιονανταλλακτική χρωmicroατογραφία στήλης 3) σταθmicroική
ανάλυση 4) ογκοmicroετρία (οξεοβασική συmicroπλοκοmicroετρική αργυροmicroετρική και
οξειδοαναγωγική) και 5) προσδιορισmicroός αζώτου microε τη microέθοδο Kjedahl
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ Για την επιτυχή έκβαση των πειραmicroάτων και την αποτελεσmicroατική επίτευξη
των στόχων του Εργαστηρίου Αναλυτικής Χηmicroείας Ι θα πρέπει ο φοιτητής να
bull έρχεται προετοιmicroασmicroένος στο εργαστήριο (να microελετά το τη θεωρία και
το πρακτικό microέρος διεξαγωγής κάθε πειράmicroατος)
bull χρησιmicroοποιεί αποτελεσmicroατικά το εργαστηριακό του ηmicroερολόγιο
κρατώντας σηmicroειώσεις πρίν κατά και microετά το πείραmicroα και αναγρά-
φοντας σε αυτό τις χηmicroικές αντιδράσεις και τους σχετικούς στοιχειο-
microετρικούς τύπους και πίνακες
bull προσέχει και να διατηρεί καθαρό τον εξοπλισmicroό που χρησιmicroοποιεί
χωρίς να σπαταλά άσκοπα χρόνο και υλικά καθαρισmicroού (πχ
απιονισmicroένο νερό)
bull ελέγχει για παρουσία πιθανών χονδροειδών σφαλmicroάτων
bull ρωτά τον υπεύθυνο του εργαστηρίου όταν έχει απορίες
bull ακολουθά τους κανόνες ασφαλείας και τις οδηγίες των υπευθύνων του
εργαστηρίου
ΤΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ∆ΕΙΓΜΑ
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________
ΠΡΟΑΝΑΛΥΤΙΚΕΣ ∆ ΙΕΡΓΑΣΊΕΣ ΣΤΗ ΧΗΜΙΚΉ ΑΝΆΛΥΣΗ Ζύγιση σε ηλεκτρονικούς αναλυτικούς ζυγούς microε τη βοήθεια
φιαλιδίων ή χατρου ζύγισης
Ογκοmicroέτρηση ογκοmicroετρικές φιάλες προχοϊδες σιφώνιο πλήρωσης ή ογκοmicroετρικό (microεγαλ ακρίβεια) σιφώνιο microέτρησης σιφώνιο microέτρησης ορολογικό (αριθmicroηmicroένα microέχρι το ακροφύσιο πλήρες άδειασmicroα) αυτόmicroατη microικροπιπέτα (φούσκα)
βαθmicroονοmicroηmicroένοι (ογκοmicroετρικοί) κύλινδροι (δεν είναι ακριβείας) ποτήρια βρασmicroού κωνικές φιάλες δοχεία αντιδραστηρίων (χωρίς αναλυτική ακρίβεια)
Λειοτρίβηση σε ιγδίο
Κοσκίνηση
Ξήρανση ξηραντήρας (κενού) φούρνος πυριατήριο κλίβανοι υδρόλουτρα ατmicroόλουτρα ελαιόλουτρα θερmicroαντικές πλάκες microε αναδευτήρα λύχνοι (Bunsen)
Καταβύθιση - ∆ιήθηση διηθητικό χαρτί (χωνί) χωνί Buchner χωνευτήριο Gooch πορώδους πορσελάνης τηγmicroένου γυαλιού
Φυγοκέντριση περιστροφείς φυγοκέντρισης
Εκχύλιση
Υγρή Πεψη διαλυτοποίηση microε οξέα (HF HCl HNO3 κα) πέψη Kjeldahl πέψη σε αυτόκλειστο
Σύντηξη όξινη αλκαλική οξειδωτική αναγωγική
Τεφροποίηση
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΜΕΘΟ∆ΟΙ ΚΛΑΣΙΚΗΣ ΧΗΜΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ
Σταθmicro ική Ανάλυση
γνωστή στοιχειοmicroετρία m = n middot MB
αναλυτικός ζυγός 00000 g ή 01 mg
σχετικό σφάλmicroα ζύγισης 00007
Ογκοmicroετρική Ανάλυση
εξισώσεις ογκοmicroέτρησης
dagger
z 2 sdot C1 sdot V1 = z1 sdot C2 sdot V2
dagger
m
MB= n1 = C1 sdot V1
συνολικό σχετικό σφάλmicroα ογκοmicroέτρησης 00011
σχετικό σφάλmicroα προχοϊδας 00009
σχετικό σφάλmicroα ζύγισης 00007
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΣΤΟΙΧΕΙΩ∆ΕΙΣ ΚΑΝΟΝΕΣ ΚΑΛΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ
Για ασφαλή και απρόσκοπτη διεξαγωγή των περαmicroάτων του Εργαστηρίου
Αναλυτικής Χηmicroείας Ι ο φοιτητής θα πρέπει πάντοτε
bull να φορά τα προστατευτικά γυαλιά
bull να έχει δεmicroένα τα microαλλιά (όταν αυτά είναι microακριά)
bull να φορά την εργαστηριακή ποδιά
bull να φορά κλειστά και στερεά υποδήmicroατα
bull να γνωρίζει τις ιδιότητες των χηmicroικών που χρησιmicroοποιεί τόσο αυτός
όσο και οι γύρω του
bull σε περίπτωση πυρκαγιάς ή άλλων απρόβλεπτων περιστατικών και
ατυχηmicroάτων παράλληλα microε την ενδεδειγmicroένη αντιmicroετώπιση τους να
προειδοποιεί αmicroέσως τους γύρω του και τον υπεύθυνο του
εργαστηρίου (πχ σε περίπτωση που επιρυπανθούν microε κάποια χηmicroική
ουσία τα microάτια του να χρησιmicroοποιήσει αmicroέσως τη bdquoντουζιέραldquo microατιών
και να ζητήσει να ειδοποιήσουν τον υπεύθυνο του εργαστηρίου)
bull να γνωρίζει που βρίσκονται microέσα στο εργασήριο οι πυροσβεστήρες οι
ντουζιέρες οι έξοδοι κινδύνοι και τα τηλέφωνα
bull να εργάζεται microόνο στην παρουσία και microε τις οδηγίες των υπευθύνων
του εργαστηρίου
bull να microην τρώει και πίνει στο εργαστήριο
bull να microην πειραmicroατίζεται microε οτιδήποτε άσχετο προς το εργαστηριακό
microάθηmicroα
bull για microεταφορά διαλυmicroάτων να χρησιmicroοποιεί τα σιφώνια microε τις φούσκες
(και όχι microε το στόmicroα)
bull να είναι προσεκτικός microε τις γυάλινες κατασκευές (είναι εύθραυστες και
επικίνδυνες)
bull προσεκτικός microε τις επιφάνειες των θερmicroαντικών πλακών και microε σκεύη
που βρίσκονται πάνω σε αυτές ή σε φούρνους ξήρανσης
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΗΜΕΡΟΛΟΓΙΟ
Το εργαστηριακό ηmicroερολόγιο ένα από τα πιό απαιραίτητα και σηmicroαντικά
αντικείmicroενα ενός (αναλυτικού) εργαστηρίου Σε αυτό καταγράφονται οι
παρατηρήσεις υπολογισmicroοί και τα δεδοmicroένα (πρωτογενή και
επεξεργασmicroένα) Οι σηmicroειώσεις στο εργαστηριακό ηmicroερολόγιο πρέπει να
σαφείς και laquoξεκάθαρεςraquo έτσι ώστε αυτά που αναγράφονται να microπορούν να
αναγνωσθούν οι διεργασίες που περιγράφονται να επαναλληφθούν και
γενικά να microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν σηmicroείο αναφοράς όταν κάτι δεν παέι
καλά έτσι ώστε να δίνεται η δυνατότητα ιχνηλασιmicroότητας και ο προσδιορισmicroός
κάποιας εργαστηριακής αβλεψίας ή αναλυτικών σφαλmicroάτων
Στο εργασηριακό ηmicroερολόγιο θα πρέπει
bull να υπάρχει πρόβλεψη (πρώτες σελίδες) για πίνακα περιεχοmicroένων
bull κάθε πείραmicroα να αρχίζει microε νέα σελίδα
bull να υπάρχει αριθmicroός σελίδων και ηmicroεροmicroηνία
bull οι σηmicroειώσεις να αναγράφονται microόνο στη δεξιά σελίδα και η αριστερή
να είναι διαθέσιmicroη για πρόχειρους υπολογισmicroούς
bull να microην υπάρχουν microουντζούρες αλλά microόνο απλά διαγραmicromicroένα λάθη
bull για κάθε πείραmicroα να δίνονται ο τίτλος συνοπτική περιγραφή της
διεργασίας αλλάγες στην αναλυτική microέθοδο παρατηρήσεις πίνακες
δεδοmicroένων και διαγράmicromicroατα οι υπολογισmicroοί και τα αποτελέσmicroατα
ΚΑΝΟΝΕΣ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ
ΕΠΙ∆ΕΙΞΗ ΠΥΡΟΣΒΕΣΗΣ
Πείραmicroα 1 ___________________________________________________________________________ Π1 ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ndash ΣΧΗΜΑ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ
Τα κατιόντα ταξινοmicroούνται σε οmicroάδες microε βάση τη συmicroπεριφορά τους έναντι
ορισmicroένων αντιδραστηρίων Στη συστηmicroατική ποιοτική ανάλυση (υγροχηmicroική microέθοδος
Fresenius) γίνεται ο διαδοχικός διαχωρισmicroός των κατιόντων (ή των ανιόντων) microε
σχηmicroατισmicroό δυσδιάλυτων ενώσεων που διαχωρίζονται microε διήθηση ή φυγοκέντριση
από το διάλυmicroα Η καταβύθιση επιτυγχάνεται microε την επίδραση ενός κοινού
αντιδραστηρίου σε ορισmicroένο pH και τα ιόντα που καταβυθίζονται αποτελούν microία
αναλυτική οmicroάδα Στο ακόλουθο σχήmicroα δίνεται ένα συνοπτικό σχήmicroα διαχωρισmicroού
κατιόντων και των πέντε οmicroάδων Για περισσότερες πληροφορίες βλέπε στη
βιβλιογραφία που δίνεται στα πλαίσια του εργαστηριακού microαθήmicroατος
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
Π1Α ΠΡΩΤΗ ΟΜΑ∆Α (Ag+ Hg22+ Pb2+)
Στην πρώτη αναλυτική οmicroάδα περιλαmicroβάνονται τα κατιόντα Pb2+ Hg22+ Ag+ Cu+
Au+ και Tl+ Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν χλωριούχα
άλατα που είναι δυσδιάλυτα σε απιονισmicroένο νερό και σε αραιά διαλύmicroατα οξέων
Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται αραιό διάλυmicroα HCl προς αποφυγή
υδρόλυσης κατιόντων της δεύτερης οmicroάδας Ο διαχωρισmicroός των κατιόντων της 1ης
αναλυτικής οmicroάδας βασίζεται στο γεγονός ότι ενώ και τα τρία κατιόντα (Pb2+ Hg22+
Ag+) σχηmicroατίζουν δυσδιάλυτα χλωριούχα ιζήmicroατα αντιδρούν διαφορετικά κάτω από
ορισmicroένες συνθήκες Έτσι πχ το ίζηmicroα PbCl2 διαλύεται σε θερmicroό νερό και microπορεί να
αποmicroακρυνθεί ενώ το ίζηmicroα AgCl διαχωρίζεται microε διάλυmicroα NH3 επειδή σχηmicroατίζει
ευδιάλυτο σύmicroπλοκο microε τα microόρια NH3
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
Π1Β ∆ΕΥΤΕΡΗ ΟΜΑ∆Α (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+ As(II I) As(V) Sb(II I)
Sb(V) Sn2+ Sn(IV))
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν θειούχες ενώσεις που
είναι δυσδιάλυτες σε ασθενώς όξινο περιβάλλον Σαν κοινό αντιδραστήριο
χρησιmicroοποιείται το H2S σε αραιό διάλυmicroα HCl (01 ndash 03 Μ)
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ ΤΡΙΤΗ ΟΜΑ∆Α (Fe2+ Fe3+ Mn2+ Co2+ Ni2+ Al3+ Cr3+ Zn2+)
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν θειούχες ενώσεις που
είναι αδιάλυτες σε αλκαλικό διάλυmicroα NH3 Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται
το H2S σε σε αλακλικό διάλυmicroα NH3
ΤΕΤΑΡΤΗ ΟΜΑ∆Α (Ca2+ Sr2+ Ba2+)
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν αδιάλυτες ανθρακικές
ενώσεις Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται το (NH4)2(CO3) σε σε αλακλικό
περιβάλλον (ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH3-NH4Cl)
ΠΕΜΠΤΗ ΟΜΑ∆Α (Mg2+ K+ Na+ NH4+)
Τα κατιόντα αυτής της οmicroάδας ανιχνεύονται στο διήθηmicroα που αποmicroένει και microετά το
διαχωρισmicroό της 4ης αναλυτικής οmicroάδας Ανιχνεύνται το καθένα παρουσία του άλλου
χωρίς επιπλέον διαχωρισmicroό Η οmicroάδα αυτή προφανώς δεν έχει και δεν χρειάζεται
κάποιο κοινό αντιδραστήριο
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει ένα κατιον από κάθε αναλυτική οmicroάδα και θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος να διαχωρισθεί και να ταυτοποιηθεί microε microία
ή περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται στη συνέχεια
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π1Γ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ
1 ΝΗ4+
a Με ΝaΟΗ (10) Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
ΝαΟΗ και παρατηρείστε την απελευθέρωση αmicromicroωνίας microε τη
χαρακτηριστική οσmicroή
2 Li+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Χρησιmicroοποιείστε ένα microεταλλικό κλιπ για να πάρετε
δείγmicroα από τη στερεά ουσία στο άκρο του και τοποθετήστε στη φωτιά
Παρατηρείστε το χρώmicroα της φλόγας
3 Ca2+
a Με οξαλικά ιόντα Προσθέστε οξαλικό οξύ και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την
αλλαγή
4 Ba2+
a Με SO42- Προσθέστε H2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την αλλαγή
b Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
5 Cu2+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Με τον ίδιο ακριβώς τρόπο όπως προηγουmicroένως
b Με S2- Προσθέστε microερικές σταγόνες θειούχου νατρίου ∆ηmicroιουργείται
microαύρο ίζηmicroα Προσθέστε πυκνό διάλυmicroα ΗΝΟ3 και παρατηρείστε την
αλλαγή
c Με ΝΗ3 Έντονο κυανό χρώmicroα
6 Α l3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται λευκό ζελατινώδες ίζηmicroα Παρατηρείστε την
αλλαγή microετά από προσθήκη ΝαΟΗ
7 Fe3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται σκούρο πορτοκαλί (προς καστανό) ζελατινώδες
ίζηmicroα Παρατηρείστε την αλλαγή microε προσθήκη ΗCl (10)
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ b Mε K4[Fe(CN)6] ∆ηmicroιουργείται σκούρο κυανό ίζηmicroα (κυανό του
Βερολίνου)
c Με SCN - σε όξινο διάλυmicroα Οξινίστε το διάλυmicroα microε HCl (10)
προσθέστε SCN- και παρατηρείστε την αλλαγή στο χρώmicroα
8 Ni2+
a Mε ΝΗ3 Προσθέστε microόνο 1-2 σταγόνες ΝΗ3 και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία ανοικτοπράσινου ζελατινώδους ιζήmicroατος Προσθήκη
περίσσειας ΝΗ3 αναδιαλύει το ίζηmicroα και σχηmicroατίζει κυανό σύmicroπλοκο
b Mε ΝΗ3 και διmicroεθυλογλυοξίmicroη Επαναλάβετε τη διαδικασία στο (a)
και προσθέστε διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης (1 σε EtOH)
Παρατηρείστε την αλλαγή
9 Zn2+
a Με ΝaOH (10) και θειοακεταmicro ίδιο Τοποθετείστε το διαλυmicroένο
στερεό σε νερό που βράζει για 5-10rsquo Προσθέστε 2-3 σταγόνες ΝαΟΗ
(10) και microερικές σταγόνες θειακεταmicroίδιο και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε πυκνό ΗΝΟ3 και παρατηρείστε
την αλλαγή
10 Pb2+
a Με Cl - Προσθέστε ΗCl (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία λευκού
ιζήmicroατος
b Με SO42- Προσθέστε Η2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος
c Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
d Με S2- Προσθέστε S2- και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία microελανού
ιζήmicroατος Προσθήκη πυκνού ΗΝΟ3 διαλύει το ίζηmicroα
e Με Ι - Προσθέστε ΚΙ και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου ιζήmicroατος
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Κατιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π2 ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει τέσσερα ανιόντα που θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ταυτοποιηθούν microε microία ή
περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται
στη συνέχεια
1 CH3COO -
a) Με H2SO4 10 Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microε το σταγονόmicroετρο
microερικές σταγόνες H2SO4 και παρατηρείστε τη χαρακτηριστική οσmicroή του
διαλύmicroατος (ξύδι ndash παίρνει λίγη ώρα)
b) Με FeCl3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες FeCl3 και
παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος (πορτοκαλί)
2 CO32-
a) Με BaCl2 και HCl Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
H2O για διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε λίγες σταγόνες άχρωmicroου
διαλύmicroατος ΒaCl2 και παρατηρείστε την αλλαγή (λευκό ίζηmicroα) Στη
συνέχεια προσθέστε ΗCl (οξύ) και παρατηρείστε την αλλαγή
(διαλυτοποίηση και αέριο)
3 Cl - και Ι -
a) Με HNO3 και AgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
H2O Οξινίστε το διάλυmicroα microε HNO3 (10) και στη συνέχεια προσθέστε
microερικές σταγόνες AgNO3 Παρουσία Cl- σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα
Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και παρατηρείστε την αλλαγή Παρουσία Ι-
σχηmicroατίζεται κίτρινο ίζηmicroα Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και
παρατηρείστε την αλλαγή
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
4 CrO42-
a) Mε Η2SO4 και Η2O2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
νερό Οξινίστε το διάλυmicroα microε Η2SO4 (10) και προσθέστε microερικές
σταγόνες Η2O2 Παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος σε microαύρο
λόγω του σχηmicroατισmicroού του πολύ ασταθούς υπεροξειδίου του χρωmicroίου
(CrO5)
b) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό
Προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
κίτρινου ιζήmicroατος
5 NO3--
a) Με π H2SO4 (στον απαγωγό) και FeSO4 ∆ιαλυτοποιήστε το
στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό (05 ml περίπου) Έχοντας το δοκ
σωλήνα σε κλίση προσθέστε προσεκτικά αφήνοντας να κυλήσει στα
εσωτερικά τοιχώmicroατα του σωλήνα περίπου 05 ml πυκνού H2SO4 Μην
αναmicroείξετε τα δύο υγρά Ψύξετε το σωλήνα και προσθέστε προσεκτικά
έχοντας το σωλήνα σε κλίση όπως πριν 05 ml περίπου κορεσmicroένου
διαλύmicroατος FeSO4 Παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό καστανο-ιώδους
δακτυλίου στη microεσοεπιφάνεια των 2 φάσεων
6 S2O3- (στον απαγωγό)
a) Mε HCl 10 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες HCl Το ασταθές
θειοθειϊκό οξύ που παράγεται διασπάται σε θείο (υποκίτρινο ίζηmicroα) και
διοξείδιο του θείου (διαπεραστική οσmicroή)
b) Με AgNO3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες διαλύmicroατος
AgNO3 και παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό λευκού ιζήmicroατος που σταδιακά
αλλάζει σε κίτρινο πορτοκαλί και τελικά microαύρο
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ 7 SO4
2-
a) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό Οξινίστε
microε διάλυmicroα HCl (10) και προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2
Σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα Το ίζηmicroα δεν αναδιαλύεται microε προσθήκη HCl
8 S2-
a) Με ΑgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο H2O
Προσθέστε microερικές σταγόνες AgNO3 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
microαύρου ιζήmicroατος
b) Με Η2SO4 (10) (στον απαγωγό) ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας
δείγmicroα microε λίγο H2O Προσθέστε λίγο Η2SO4 και παρατηρείστε την
έκκλυση αερίου microε αποκρουστική οσmicroή
Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Ανιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________ Π3 ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΙΟΝΤΩΝ
Α) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΑΝΙΟΝΤΩΝ (F- Cl- Br- I-) ΜΕ ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΛΕΠΤΗΣ
ΣΤΙΒΑ∆ΑΣ
Αντιδραστήρια - Οργανα
Γνωστό διάλυmicroα NaCl KΒr και KI (1 Μ το καθένα)
∆ιαλύτης (κινητή φάση) Μίγmicroα ακετόνης κ-βουτανόλης πυκνής αmicromicroωνίας
και νερού σε κατόγκον αναλογία 6520105
Στατική φάση Γιάλινες πλάκες (5x20 cm) επιστρωmicroένες microε silica gel G
Αντιδραστήριο Ταυτοποίησης ∆ιάλυmicroα πορφυρού βρωmicroοκρεσόλης 01 σε
αλκοόλη
Χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος microε κάλυmicroα
Μικροσιφώνιοσύριγγα
Ψεκαστήρας
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
Πάνω στη χρωmicroατογραφική πλάκα και σε απόσταση 1 cm από την ακmicroή
χαράσεται microε microολύβι λεπτή γραmicromicroή Ακριβώς πάνω από τη γραmicromicroή και σε
απόσταση 1 cm το ένα από το άλλο φέρονται microε microικροσιφώνιο τέσσερα
δείγmicroατα 2 microL (microε τη σειρά γνωστό ndash άγνωστο) Στη συνέχεια η πλάκα
αφήνεται να ξηρανθεί στον αέρα Ο χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος πληρώνεται
microε τον διαλύτη (κινητή φάση) microέχρις ύψους 05 cm απο τον πυθmicroένα
εισάγεται η πλάκα και ο θάλαmicroος καλύπτεται Οταν το microέτωπο του διαλύτη
ανέλθει σε ύψος περίπου 15 cm (microετά απο περίπου microία ώρα) η πλάκα
εξάγεται από τον θάλαmicroο σηmicroειώνεται η θέση του microετώπου του διαλύτη και η
πλάκα αφήνεται να ξηρανθεί Μετά την ξήρανση η πλάκα ψεξάζεται microε το
αντιδραστήριο ταυτοποίησης οπότε τα ανιόντα Cl- Br- και Ι- εmicroφανίζονται σαν
κηλίδες microε έντονο κίτρινο χρώmicroα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
dagger
Rf =DA
DS
Σχηmicroατική παράσταση προετοιmicroασίας και διεξαγωγής και χρωmicroατογραφήmicroατος επίπεδης χρωmicroατογραφίας χάρτου
Β) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+) - ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ
ΧΑΡΤΟΥ
Αντιδραστήρια
Αγνωστο δείγmicroα Μίγmicroα αλάτων (microαζική αναλογία) HgCl2 (2) CdCl2 (4)
CuCl2 (3) Pb(NO3)2 (4) και Bi2O3 (1)
Γνωστό διάλυmicroααναφοράς (01 Μ) HgCl2 CdCl2 CuCl2 Pb(NO3)2 και BiOCl
(διαλυτοποίηση Bi2O3 σε aquatic HCl)
Η στατική φάση αποτελείται από χρωmicroατογραφικό χαρτί (bdquoαργής ροήςldquo 7 x 4
cm2)
Η κινητή φάση αποτελείται από microίγmicroα βουτανόλη (tert Butanol 49 mL
τήκεται σε φούρνο) ακετόνη (aceton 3 mL) acetylacetonate (acac 5
mL) H2O (10 mL) και conc HNO3 (3 mL)
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
∆ιάλυmicroα των αλάτων (δύο σταγόνες) προστίθεται διαδοχικά (αφού στεγνώσει
η πρώτη) σε χρωmicroατογραφικό χαρτί και αφήνεται να στεγνώσει
Σχηmicroατίζονται σταθερά σύmicroπλοκα των microεταλλοϊόντων microε το acac που
microπορούν να διαχωρισθούν χρωmicroατογραφικά Το στεγνό χαρτοχρωmicroατο-
γράφηmicroα αναπτύσσεται microε διάλυmicroα H2S και σχηmicroατίζονται τα θειούχα άλατα
των microεταλλοιόντων microε τα χαρακτηριστικά τους χρώmicroατα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
microεταλλοιόν τιmicroή Rf χρώmicroα είδος
Pb2+ 005 microαύρο Pb(II)-acac
Cd2+ 012 κίτρινο Cd(Cl)n(2-n)+
Cd 2+ 070 κίτρινο Cd(II)-acac
Cu2+ 022 σκούρο καφέ Cu(II)-acac
Bi3+ 085 ανοικτό καφέ Bi(III)-acac
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Π3Γ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ΚΑΛΙΟΥ ΜΕ ΠΡΩΤΟΛΥΤΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ IΟΝΑΝΤΑΛΛΑΓΗ
O ποσοτικός προσδιορισmicroός microεταλλοϊόντων microπορεί να διεξαχθεί microε
οξεοβασική ογκοmicroετρία microετά από ιονανταλλαγή τους microε πρωτόνια όξινων
ιονανταλλακτικών ρητινών και τιτλοmicroέτρηση των ανταλλαχθέντων
πρωτονίων H microέθοδος είναι χρήσιmicroη στον προσδιορισmicroό microονοσθενών
microεταλλοιόντων
Oι όξινες ιονανταλλακτικές ρητίνες είναι κατιονανταλλάκτες microε
ακινητοποιηmicroένο το ανιόν (πχ σε ρητίνη οργανικού πολυmicroερούς)
όξινες οmicroάδες είναι πχ R-SO3- H+ και R-CO2- H+
H microέθοδος στηρίζεται στο γεγονός ότι κατά την ιονανταλλαγή ανταλλάσεται
και δεσmicroεύεται από τη ρητίνη το ιόν microε τη microεγαλύτερη χηmicroική συγγένεια έλξη
προς το ενεργό κέντρο και το αντιόν διέρχεται ldquoανεπηρέαστοldquo απο τη στήλη
H έλξη ενός ιόντος από τον ιονανταλλάκτη εξαρτάται από το φορτίο και την
ακτίνα του ενυδατωmicroένου ιόντος Eνα ιόν εναλλάσεται τόσο πιο γρήγορα και
σταθερά όσο πιο microεγάλο είναι το ιοντικό του δυναmicroικό (δηλ ziri)
Xαρακτηριστική ιδιότητα κάθε ιονανταλλάκτη είναι η χωρητικότητά του Αυτή
καθορίζει τα ισοδύναmicroα-mol (eq-mol) που microπορούν να ανταλλαγούν από 1
Kg ιονανταλλάκτη Για οργανικούς ιονανταλλάκτες η τιmicroή αυτή κυmicroαίνεται
microεταξύ 1 και 10 molKg Bέβαια αναλυτικά χρήσιmicroο είναι microόνο το 50 ndash 60
της microέγιστης χωρητικότητας
H ιονανταλλαγή ακολουθεί τους νόmicroους των στατιστικών πιθανοτήτων αλλά
όταν η στήλη έχει ικανό microήκος η ανταλλαγή είναι κατά κανόνα ποσοτική
Προβλήmicroατα κατά την ιονανταλλαγή microπορούν να παρουσιασθούν
σε πυκνά διαλύmicroατα ισχυρών πρωτολυτών
σε διαλύmicroατα ασθενών πρωτολυτών (microερική διάσταση)
σε πυκνά διαλύmicroατα ασθενών αλκαλικών κατιόντων (υδρόλυση)
σε διαλύmicroατα microε ισχυρό οξειδοαναγωγικό δυναmicroικό
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
ιονανταλλακτική στήλη
σταγονοmicroετρική χοάνη
υαλοβάmicroβακας
Xηmicro ικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M NaOH
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
(1)
κατιονανταλλάκτης
Παρασκευή ∆ιαλυmicroάτων
bull Το δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο κάλιο (KCl MB= 74551 gmol) διαλύεται microε
απ Νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL (διάλυmicroα του καλίου)
bull Παρασκεύαζεται διάλυmicroα 01 Μ NaOH και τιτλοδοτείται microε διάλ 0100 Μ HCl
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού amp Προσδιορισmicroού
Eτοιmicroάζεται η στήλη σύmicroφωνα microε τις υποδείξεις του υπεύθυνου του εργαστηρίου
Zυγίζονται 10 g κατιονανταλλακτικής ρητίνης και microεταφέρονται στη στήλη Στη
συνέχεια microε έκλουση 100 mL διαλύmicroατος HCl (11) ο ιονανταλλάκτης microεταφέρεται
στην όξινη του microορφή (εάν δεν είναι ήδη στην όξινη του microορφή) και ξεπλένεται microε
απεσταγmicroένο νερό microέχρις ότου το έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα (απαιτείται όγκος
απεσταγmicroένου νερού περίπου ίσος microε 4-5 του όγκου της ρητίνης)
Aκολούθως προστίθεται το διάλυmicroα του καλίου (2000 mL διαλ KCl) στη στήλη
εκλούεται προσεκτικά η ρητίνη και η στήλη ξεπλύνεται microε περίπου 150 mL
απεσταγmicroένου νερού (3 x 50 mL το τελευταίο έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα) Tα
εκλούmicroατα συλλέγονται στο ίδιο κωνικό ποτήρι όπου διεξάγεται και η τιτλοδότηση
των πρωτονίων microε το προπαρασκευασθέν διάλυmicroα αναφορας NaOH Eπειδή τα mol ndash
πρωτονίων είναι ισοδύναmicroα microε τα mol των κατιόντων καλίου υπολογίζεται έmicromicroεσα η
ποσότητα (σε g) KCl στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π3 ΙΟΑΝΑΤΑΛΛΑΚΤΙΚΟΣ ∆ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ amp ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΛΙΟΥ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος NaOH
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για 20 mL δλmicro NaOH
[NaOH] molL
dagger
x [NaOH] plusmn s[NaOH] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας χλωριούχου καλίου σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ ΝαΟΗ) mL για 20 mL δλmicro Κ+
[K+] στο διαλυmicroα
m(KCl)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m( KCl) plusmn sm( KCl) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται
τιτλοmicroέτρηση του διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος (HCl διάλυmicroα
αναφοράς) που παρασκευάστηκε από διάλυmicroα πυκνού HCl (υδροχλωρικού
οξέος) microε laquoπρότυπη ουσίαraquo (ανθρακικό νάτριο Na2CO3) και στο δεύτερο
microέρος γίνεται η τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει Na2CO3
(ανθρακικό νάτριο) και NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) microε το
τιτλοδοτηmicroένο διάλυmicroα HCl (υδροχλωρικού οξέος)
1ο Μέρος
Το Na2CO3 (ανθρακικό νάτριο) microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν πρότυπη
ουσία όmicroως επειδή το στερεό Na2CO3 απορροφά υγρασία σχηmicroατίζοντας
Na2CO3 H2O και CO2 σχηmicroατίζοντας NaHCO3 πρέπει πριν τη χρήση του σαν
πρότυπη ουσία να ξηραίνεται στους 275 οC για επαναmicroετατροπή του σε
Na2CO3 Για την εκδίωξη προσροφηmicroένου H2O και CO2 αρκεί η ξήρανση
στους 140 οC για δύο ώρες
Αρχικά παρασκευάζονται 500 mL αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
([HCl]αραιόasymp 01 Μ διάλυmicroα αναφοράς) από διάλυmicroα πυκνού υδροχλωρικού
οξέος ([HCl]πυκνόasymp 1165 Μ) Ο υπολογισmicroός των απαιτούmicroενων όγκων
γίνεται microε τη χρήση της εξίσωσης της αραίωσης
dagger
Ccon sdot Vcon = Cdil sdot Vdil
Για την τιτλοδότηση του αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική
ζυγαριά περίπου 06 g ανθρακικού νατρίου και διαλύονταιαραιώνονται microε
απ νερό microέχρι τα 1000 mL σε ογκοmicroετρική φιάλη (1000 mL) 25 mL
από αυτό το διάλυmicroα χρησιmicroοποιούνται για καθεmicroία τιτλοδότηση 25 mL
διαλύmicroατος αραιού υδροχλωρικού οξέος Συνολικά διεξάγονται 4
τιτλοδοτήσεις για τον προσδιορισmicroό της microοριακότητας (συγκέντρωση του
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
HCl) του αραιού υδατικού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος Λαmicroβάνεται ο
microέσος όρος των τιmicroών Για άριστη επαναλληψιmicroότητα το σχετικό εύρος
των τιmicroών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 03
Οταν για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου χρησιmicroοποιείται σαν δείκτης
ερυθρό του microεθυλίου τότε η τιτλοδότηση διεξάγεται microέχρι βαθmicroιαίας
αλλαγής του κίτρινου χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο Στη συνέχεια το
διάλυmicroα βράζεται ήπια για 2 λεπτά και επαναεmicroφανίζεται το κίτρινο
χρώmicroα του δείκτη Στο σηmicroείο αυτό η κωνική φιάλη καλύπτεται microε γιαλί το
διάλυmicroα αφήνεται να κρυώσει και συνεχίζεται η τιτλοδότηση microέχρι
απότοmicroης αλλαγής του χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο (τελικό σηmicroείο)
H εξίσωση της οξεοβασικής αντίδρασης και ο σχετικός στοιχειοmicroετρικός
τύπος είναι ο ακόλουθoς
dagger
CO32- + 2H + AElig H 2O +CO2
dagger
2 (CCO 32 - sdot VCO3
2 - ) = CHCl sdot VHCl
2ο Μέρος
Σε υδατικό διάλυmicroα τα ανθρακικά microπορούν να τιτλοδοτηθούν σε όξινα
ανθρακικά microε ισοδύναmicroη ποσότητα πρωτονίων σύmicroφωνα microε την
αντίδραση
dagger
CO32- + H+ AElig HCO3
-
Το ισοδύναmicroο σηmicroείο αντιστοιχεί σε pH = 83 και σαν δείκτης
χρησιmicroοποιείται φαινολοφθαλείνη Τα ανθρακικά microπορούν να
τιτλοδοτηδούν περαιτέρω microέχρι το σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3)
σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
CO32- + 2H + AEliglt H 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Eισαγωγικά ___________________________________________________________________________
Oι εκθέσεις microε τα δεδοmicroένα των αναλύσεων θα παραδίδονται το αργότερο
microία εβδοmicroάδα microετά την ολοκλήρωση του πειράmicroατικού microέρους Aναλυτικές
σηmicroειώσεις σχετικά microε τη διεξαγωγή της ανάλυσης θα αναγράφονται στο
Eργαστηριακό Hmicroερολόγιο του κάθε φοιτητή όmicroως για την αξιολόγηση των
αναλυτικών δεδοmicroένων θα παραδίδονται microονοσέλιδες εκθέσεις σύmicroφωνα microε
το πρότυπο που επισυνάπτεται στην κάθε άσκηση ξεχωριστά
Στη βαθmicroολογία θα ληφθούν υπόψιν οι ακόλουθες παράmicroετροι microε την
ανάλογη βαρύτητα
(1) Aκρίβεια (και Παρουσίαση) ∆εδοmicroένων 60
(2) Tελική Eξέταση 20
(3) Eργαστηριακή Συmicroπεριφορά 20
(1) η ακρίβεια (η ορθότητα και η επαναλληψιmicroότητα) των αποτελεσmicroάτων
δεδοmicroένων κάθε πειράmicroατος είναι η πιο κρίσιmicroη και ταυτόχρονα
κατάλληλη παράmicroετρος για την αξιολόγηση της διεξαγωγής microιας
ανάλυσης ∆εδοmicroένα αναλύσεων microε σχετικό σφάλmicroα (ορθότητας) πάνω
από 5 θα θεωρούνται άκυρα και οι αναλύσεις θα επαναλαmicroβάνονται microε
νέα δείγmicroατα (συνολικά microέχρι και τρείς φορές για κάθε πείραmicroα)
(2) πρίν ή και κατά την διεξαγωγή των αναλύσεων οι φοιτητές θα
αξιολογούνται (προφορικά) αναφορικά microε την προετοιmicroασία τους για το
πείραmicroα που διεξάγουν και στο τέλος του εξαmicroήνου θα διεξαχθεί σχετική
τελική εξέταση σε όλη την ύλη
(3) ο υπεύθυνος του εργαστηρίου σε συνεργασία microε τους βοηθούς του θα
αξιολογεί την εργαστηριακή συmicroπεριφορά του κάθε φοιτητή
Eισαγωγικά ___________________________________________________________________________
Προτεινόmicroενη B ιβλιογραφία
1 Ποιοτική Ανάλυση και Χηmicro ική Ισορροπία Χατζηϊωάννου ΘΠ Αθήνα 1972
2 Αναλυτική Χηmicroεία Θέmicroελης ∆ Γ Zαχαριάδης Γ A Eκδόσεις Zήτη Θεσνίκη 1997
3 Ποσοτική Aνάλυση Χατζηϊωάννου ΘΠ Καλοκαιρινού Α Κ Τιmicroοθέου-Ποταmicro ιά Μ
Εκτύπωση Μαυροmicromicroάτη Αθήνα 1972
4 E ισαγωγή στην Ποσοτική Xηmicro ική Aνάλυση Bουλγαρόπουλος AN Zαχαριάδης Γ A Στρατης IA
Eκδόσεις Zήτη Θεσνίκη 1999
5 Eργαστηριακές Mέθοδοι Ποσοτικής Xηmicro ικής Aνάλυσης Στρατης IA Zαχαριάδης Γ A Bουλγαρόπουλος AN
Eκδόσεις Zήτη Θεσνίκη 2000
6 Vogels- Textbook of Quantitative Chemical Analysis J Mendham RC Denney JD Barnes MJK Thomas 6th Edition Prentice Hall Singapore 2000
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΠΡΟΑΝΑΛΥΤΙΚΕΣ ∆ ΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΚΑΙ ΠΟΙΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΧΗΜΙΚΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ
Στόχος του Εργαστηρίου Αναλυτικής Χηmicroείας Ι είναι η εισαγωγή των νέων
φοιτητών στον τρόπο εργασίας και σκέψης στο χηmicroικό αναλυτικό εργαστήριο
και η εξάσκηση τους στη διεξαγωγή ποιοτικών και ποσοτικών αναλύσεων σε
εργαστηριακά και πραγmicroατικά δείγmicroατα Το εργαστήριο καλύπτει τις
ακόλουθες αναλυτικές microεθόδους 1) υγροχηmicroικές τεχνικές ποιοτικής
ανάλυσης 2) τεχνικές κλασικής χρωmicroατογραφίας (χρωmicroατογραφία χάρτου
λεπτής στιβάδας και ιονανταλλακτική χρωmicroατογραφία στήλης 3) σταθmicroική
ανάλυση 4) ογκοmicroετρία (οξεοβασική συmicroπλοκοmicroετρική αργυροmicroετρική και
οξειδοαναγωγική) και 5) προσδιορισmicroός αζώτου microε τη microέθοδο Kjedahl
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ Για την επιτυχή έκβαση των πειραmicroάτων και την αποτελεσmicroατική επίτευξη
των στόχων του Εργαστηρίου Αναλυτικής Χηmicroείας Ι θα πρέπει ο φοιτητής να
bull έρχεται προετοιmicroασmicroένος στο εργαστήριο (να microελετά το τη θεωρία και
το πρακτικό microέρος διεξαγωγής κάθε πειράmicroατος)
bull χρησιmicroοποιεί αποτελεσmicroατικά το εργαστηριακό του ηmicroερολόγιο
κρατώντας σηmicroειώσεις πρίν κατά και microετά το πείραmicroα και αναγρά-
φοντας σε αυτό τις χηmicroικές αντιδράσεις και τους σχετικούς στοιχειο-
microετρικούς τύπους και πίνακες
bull προσέχει και να διατηρεί καθαρό τον εξοπλισmicroό που χρησιmicroοποιεί
χωρίς να σπαταλά άσκοπα χρόνο και υλικά καθαρισmicroού (πχ
απιονισmicroένο νερό)
bull ελέγχει για παρουσία πιθανών χονδροειδών σφαλmicroάτων
bull ρωτά τον υπεύθυνο του εργαστηρίου όταν έχει απορίες
bull ακολουθά τους κανόνες ασφαλείας και τις οδηγίες των υπευθύνων του
εργαστηρίου
ΤΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ∆ΕΙΓΜΑ
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________
ΠΡΟΑΝΑΛΥΤΙΚΕΣ ∆ ΙΕΡΓΑΣΊΕΣ ΣΤΗ ΧΗΜΙΚΉ ΑΝΆΛΥΣΗ Ζύγιση σε ηλεκτρονικούς αναλυτικούς ζυγούς microε τη βοήθεια
φιαλιδίων ή χατρου ζύγισης
Ογκοmicroέτρηση ογκοmicroετρικές φιάλες προχοϊδες σιφώνιο πλήρωσης ή ογκοmicroετρικό (microεγαλ ακρίβεια) σιφώνιο microέτρησης σιφώνιο microέτρησης ορολογικό (αριθmicroηmicroένα microέχρι το ακροφύσιο πλήρες άδειασmicroα) αυτόmicroατη microικροπιπέτα (φούσκα)
βαθmicroονοmicroηmicroένοι (ογκοmicroετρικοί) κύλινδροι (δεν είναι ακριβείας) ποτήρια βρασmicroού κωνικές φιάλες δοχεία αντιδραστηρίων (χωρίς αναλυτική ακρίβεια)
Λειοτρίβηση σε ιγδίο
Κοσκίνηση
Ξήρανση ξηραντήρας (κενού) φούρνος πυριατήριο κλίβανοι υδρόλουτρα ατmicroόλουτρα ελαιόλουτρα θερmicroαντικές πλάκες microε αναδευτήρα λύχνοι (Bunsen)
Καταβύθιση - ∆ιήθηση διηθητικό χαρτί (χωνί) χωνί Buchner χωνευτήριο Gooch πορώδους πορσελάνης τηγmicroένου γυαλιού
Φυγοκέντριση περιστροφείς φυγοκέντρισης
Εκχύλιση
Υγρή Πεψη διαλυτοποίηση microε οξέα (HF HCl HNO3 κα) πέψη Kjeldahl πέψη σε αυτόκλειστο
Σύντηξη όξινη αλκαλική οξειδωτική αναγωγική
Τεφροποίηση
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΜΕΘΟ∆ΟΙ ΚΛΑΣΙΚΗΣ ΧΗΜΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ
Σταθmicro ική Ανάλυση
γνωστή στοιχειοmicroετρία m = n middot MB
αναλυτικός ζυγός 00000 g ή 01 mg
σχετικό σφάλmicroα ζύγισης 00007
Ογκοmicroετρική Ανάλυση
εξισώσεις ογκοmicroέτρησης
dagger
z 2 sdot C1 sdot V1 = z1 sdot C2 sdot V2
dagger
m
MB= n1 = C1 sdot V1
συνολικό σχετικό σφάλmicroα ογκοmicroέτρησης 00011
σχετικό σφάλmicroα προχοϊδας 00009
σχετικό σφάλmicroα ζύγισης 00007
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΣΤΟΙΧΕΙΩ∆ΕΙΣ ΚΑΝΟΝΕΣ ΚΑΛΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ
Για ασφαλή και απρόσκοπτη διεξαγωγή των περαmicroάτων του Εργαστηρίου
Αναλυτικής Χηmicroείας Ι ο φοιτητής θα πρέπει πάντοτε
bull να φορά τα προστατευτικά γυαλιά
bull να έχει δεmicroένα τα microαλλιά (όταν αυτά είναι microακριά)
bull να φορά την εργαστηριακή ποδιά
bull να φορά κλειστά και στερεά υποδήmicroατα
bull να γνωρίζει τις ιδιότητες των χηmicroικών που χρησιmicroοποιεί τόσο αυτός
όσο και οι γύρω του
bull σε περίπτωση πυρκαγιάς ή άλλων απρόβλεπτων περιστατικών και
ατυχηmicroάτων παράλληλα microε την ενδεδειγmicroένη αντιmicroετώπιση τους να
προειδοποιεί αmicroέσως τους γύρω του και τον υπεύθυνο του
εργαστηρίου (πχ σε περίπτωση που επιρυπανθούν microε κάποια χηmicroική
ουσία τα microάτια του να χρησιmicroοποιήσει αmicroέσως τη bdquoντουζιέραldquo microατιών
και να ζητήσει να ειδοποιήσουν τον υπεύθυνο του εργαστηρίου)
bull να γνωρίζει που βρίσκονται microέσα στο εργασήριο οι πυροσβεστήρες οι
ντουζιέρες οι έξοδοι κινδύνοι και τα τηλέφωνα
bull να εργάζεται microόνο στην παρουσία και microε τις οδηγίες των υπευθύνων
του εργαστηρίου
bull να microην τρώει και πίνει στο εργαστήριο
bull να microην πειραmicroατίζεται microε οτιδήποτε άσχετο προς το εργαστηριακό
microάθηmicroα
bull για microεταφορά διαλυmicroάτων να χρησιmicroοποιεί τα σιφώνια microε τις φούσκες
(και όχι microε το στόmicroα)
bull να είναι προσεκτικός microε τις γυάλινες κατασκευές (είναι εύθραυστες και
επικίνδυνες)
bull προσεκτικός microε τις επιφάνειες των θερmicroαντικών πλακών και microε σκεύη
που βρίσκονται πάνω σε αυτές ή σε φούρνους ξήρανσης
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΗΜΕΡΟΛΟΓΙΟ
Το εργαστηριακό ηmicroερολόγιο ένα από τα πιό απαιραίτητα και σηmicroαντικά
αντικείmicroενα ενός (αναλυτικού) εργαστηρίου Σε αυτό καταγράφονται οι
παρατηρήσεις υπολογισmicroοί και τα δεδοmicroένα (πρωτογενή και
επεξεργασmicroένα) Οι σηmicroειώσεις στο εργαστηριακό ηmicroερολόγιο πρέπει να
σαφείς και laquoξεκάθαρεςraquo έτσι ώστε αυτά που αναγράφονται να microπορούν να
αναγνωσθούν οι διεργασίες που περιγράφονται να επαναλληφθούν και
γενικά να microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν σηmicroείο αναφοράς όταν κάτι δεν παέι
καλά έτσι ώστε να δίνεται η δυνατότητα ιχνηλασιmicroότητας και ο προσδιορισmicroός
κάποιας εργαστηριακής αβλεψίας ή αναλυτικών σφαλmicroάτων
Στο εργασηριακό ηmicroερολόγιο θα πρέπει
bull να υπάρχει πρόβλεψη (πρώτες σελίδες) για πίνακα περιεχοmicroένων
bull κάθε πείραmicroα να αρχίζει microε νέα σελίδα
bull να υπάρχει αριθmicroός σελίδων και ηmicroεροmicroηνία
bull οι σηmicroειώσεις να αναγράφονται microόνο στη δεξιά σελίδα και η αριστερή
να είναι διαθέσιmicroη για πρόχειρους υπολογισmicroούς
bull να microην υπάρχουν microουντζούρες αλλά microόνο απλά διαγραmicromicroένα λάθη
bull για κάθε πείραmicroα να δίνονται ο τίτλος συνοπτική περιγραφή της
διεργασίας αλλάγες στην αναλυτική microέθοδο παρατηρήσεις πίνακες
δεδοmicroένων και διαγράmicromicroατα οι υπολογισmicroοί και τα αποτελέσmicroατα
ΚΑΝΟΝΕΣ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ
ΕΠΙ∆ΕΙΞΗ ΠΥΡΟΣΒΕΣΗΣ
Πείραmicroα 1 ___________________________________________________________________________ Π1 ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ndash ΣΧΗΜΑ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ
Τα κατιόντα ταξινοmicroούνται σε οmicroάδες microε βάση τη συmicroπεριφορά τους έναντι
ορισmicroένων αντιδραστηρίων Στη συστηmicroατική ποιοτική ανάλυση (υγροχηmicroική microέθοδος
Fresenius) γίνεται ο διαδοχικός διαχωρισmicroός των κατιόντων (ή των ανιόντων) microε
σχηmicroατισmicroό δυσδιάλυτων ενώσεων που διαχωρίζονται microε διήθηση ή φυγοκέντριση
από το διάλυmicroα Η καταβύθιση επιτυγχάνεται microε την επίδραση ενός κοινού
αντιδραστηρίου σε ορισmicroένο pH και τα ιόντα που καταβυθίζονται αποτελούν microία
αναλυτική οmicroάδα Στο ακόλουθο σχήmicroα δίνεται ένα συνοπτικό σχήmicroα διαχωρισmicroού
κατιόντων και των πέντε οmicroάδων Για περισσότερες πληροφορίες βλέπε στη
βιβλιογραφία που δίνεται στα πλαίσια του εργαστηριακού microαθήmicroατος
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
Π1Α ΠΡΩΤΗ ΟΜΑ∆Α (Ag+ Hg22+ Pb2+)
Στην πρώτη αναλυτική οmicroάδα περιλαmicroβάνονται τα κατιόντα Pb2+ Hg22+ Ag+ Cu+
Au+ και Tl+ Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν χλωριούχα
άλατα που είναι δυσδιάλυτα σε απιονισmicroένο νερό και σε αραιά διαλύmicroατα οξέων
Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται αραιό διάλυmicroα HCl προς αποφυγή
υδρόλυσης κατιόντων της δεύτερης οmicroάδας Ο διαχωρισmicroός των κατιόντων της 1ης
αναλυτικής οmicroάδας βασίζεται στο γεγονός ότι ενώ και τα τρία κατιόντα (Pb2+ Hg22+
Ag+) σχηmicroατίζουν δυσδιάλυτα χλωριούχα ιζήmicroατα αντιδρούν διαφορετικά κάτω από
ορισmicroένες συνθήκες Έτσι πχ το ίζηmicroα PbCl2 διαλύεται σε θερmicroό νερό και microπορεί να
αποmicroακρυνθεί ενώ το ίζηmicroα AgCl διαχωρίζεται microε διάλυmicroα NH3 επειδή σχηmicroατίζει
ευδιάλυτο σύmicroπλοκο microε τα microόρια NH3
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
Π1Β ∆ΕΥΤΕΡΗ ΟΜΑ∆Α (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+ As(II I) As(V) Sb(II I)
Sb(V) Sn2+ Sn(IV))
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν θειούχες ενώσεις που
είναι δυσδιάλυτες σε ασθενώς όξινο περιβάλλον Σαν κοινό αντιδραστήριο
χρησιmicroοποιείται το H2S σε αραιό διάλυmicroα HCl (01 ndash 03 Μ)
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ ΤΡΙΤΗ ΟΜΑ∆Α (Fe2+ Fe3+ Mn2+ Co2+ Ni2+ Al3+ Cr3+ Zn2+)
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν θειούχες ενώσεις που
είναι αδιάλυτες σε αλκαλικό διάλυmicroα NH3 Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται
το H2S σε σε αλακλικό διάλυmicroα NH3
ΤΕΤΑΡΤΗ ΟΜΑ∆Α (Ca2+ Sr2+ Ba2+)
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν αδιάλυτες ανθρακικές
ενώσεις Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται το (NH4)2(CO3) σε σε αλακλικό
περιβάλλον (ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH3-NH4Cl)
ΠΕΜΠΤΗ ΟΜΑ∆Α (Mg2+ K+ Na+ NH4+)
Τα κατιόντα αυτής της οmicroάδας ανιχνεύονται στο διήθηmicroα που αποmicroένει και microετά το
διαχωρισmicroό της 4ης αναλυτικής οmicroάδας Ανιχνεύνται το καθένα παρουσία του άλλου
χωρίς επιπλέον διαχωρισmicroό Η οmicroάδα αυτή προφανώς δεν έχει και δεν χρειάζεται
κάποιο κοινό αντιδραστήριο
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει ένα κατιον από κάθε αναλυτική οmicroάδα και θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος να διαχωρισθεί και να ταυτοποιηθεί microε microία
ή περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται στη συνέχεια
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π1Γ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ
1 ΝΗ4+
a Με ΝaΟΗ (10) Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
ΝαΟΗ και παρατηρείστε την απελευθέρωση αmicromicroωνίας microε τη
χαρακτηριστική οσmicroή
2 Li+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Χρησιmicroοποιείστε ένα microεταλλικό κλιπ για να πάρετε
δείγmicroα από τη στερεά ουσία στο άκρο του και τοποθετήστε στη φωτιά
Παρατηρείστε το χρώmicroα της φλόγας
3 Ca2+
a Με οξαλικά ιόντα Προσθέστε οξαλικό οξύ και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την
αλλαγή
4 Ba2+
a Με SO42- Προσθέστε H2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την αλλαγή
b Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
5 Cu2+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Με τον ίδιο ακριβώς τρόπο όπως προηγουmicroένως
b Με S2- Προσθέστε microερικές σταγόνες θειούχου νατρίου ∆ηmicroιουργείται
microαύρο ίζηmicroα Προσθέστε πυκνό διάλυmicroα ΗΝΟ3 και παρατηρείστε την
αλλαγή
c Με ΝΗ3 Έντονο κυανό χρώmicroα
6 Α l3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται λευκό ζελατινώδες ίζηmicroα Παρατηρείστε την
αλλαγή microετά από προσθήκη ΝαΟΗ
7 Fe3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται σκούρο πορτοκαλί (προς καστανό) ζελατινώδες
ίζηmicroα Παρατηρείστε την αλλαγή microε προσθήκη ΗCl (10)
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ b Mε K4[Fe(CN)6] ∆ηmicroιουργείται σκούρο κυανό ίζηmicroα (κυανό του
Βερολίνου)
c Με SCN - σε όξινο διάλυmicroα Οξινίστε το διάλυmicroα microε HCl (10)
προσθέστε SCN- και παρατηρείστε την αλλαγή στο χρώmicroα
8 Ni2+
a Mε ΝΗ3 Προσθέστε microόνο 1-2 σταγόνες ΝΗ3 και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία ανοικτοπράσινου ζελατινώδους ιζήmicroατος Προσθήκη
περίσσειας ΝΗ3 αναδιαλύει το ίζηmicroα και σχηmicroατίζει κυανό σύmicroπλοκο
b Mε ΝΗ3 και διmicroεθυλογλυοξίmicroη Επαναλάβετε τη διαδικασία στο (a)
και προσθέστε διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης (1 σε EtOH)
Παρατηρείστε την αλλαγή
9 Zn2+
a Με ΝaOH (10) και θειοακεταmicro ίδιο Τοποθετείστε το διαλυmicroένο
στερεό σε νερό που βράζει για 5-10rsquo Προσθέστε 2-3 σταγόνες ΝαΟΗ
(10) και microερικές σταγόνες θειακεταmicroίδιο και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε πυκνό ΗΝΟ3 και παρατηρείστε
την αλλαγή
10 Pb2+
a Με Cl - Προσθέστε ΗCl (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία λευκού
ιζήmicroατος
b Με SO42- Προσθέστε Η2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος
c Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
d Με S2- Προσθέστε S2- και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία microελανού
ιζήmicroατος Προσθήκη πυκνού ΗΝΟ3 διαλύει το ίζηmicroα
e Με Ι - Προσθέστε ΚΙ και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου ιζήmicroατος
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Κατιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π2 ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει τέσσερα ανιόντα που θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ταυτοποιηθούν microε microία ή
περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται
στη συνέχεια
1 CH3COO -
a) Με H2SO4 10 Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microε το σταγονόmicroετρο
microερικές σταγόνες H2SO4 και παρατηρείστε τη χαρακτηριστική οσmicroή του
διαλύmicroατος (ξύδι ndash παίρνει λίγη ώρα)
b) Με FeCl3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες FeCl3 και
παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος (πορτοκαλί)
2 CO32-
a) Με BaCl2 και HCl Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
H2O για διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε λίγες σταγόνες άχρωmicroου
διαλύmicroατος ΒaCl2 και παρατηρείστε την αλλαγή (λευκό ίζηmicroα) Στη
συνέχεια προσθέστε ΗCl (οξύ) και παρατηρείστε την αλλαγή
(διαλυτοποίηση και αέριο)
3 Cl - και Ι -
a) Με HNO3 και AgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
H2O Οξινίστε το διάλυmicroα microε HNO3 (10) και στη συνέχεια προσθέστε
microερικές σταγόνες AgNO3 Παρουσία Cl- σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα
Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και παρατηρείστε την αλλαγή Παρουσία Ι-
σχηmicroατίζεται κίτρινο ίζηmicroα Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και
παρατηρείστε την αλλαγή
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
4 CrO42-
a) Mε Η2SO4 και Η2O2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
νερό Οξινίστε το διάλυmicroα microε Η2SO4 (10) και προσθέστε microερικές
σταγόνες Η2O2 Παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος σε microαύρο
λόγω του σχηmicroατισmicroού του πολύ ασταθούς υπεροξειδίου του χρωmicroίου
(CrO5)
b) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό
Προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
κίτρινου ιζήmicroατος
5 NO3--
a) Με π H2SO4 (στον απαγωγό) και FeSO4 ∆ιαλυτοποιήστε το
στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό (05 ml περίπου) Έχοντας το δοκ
σωλήνα σε κλίση προσθέστε προσεκτικά αφήνοντας να κυλήσει στα
εσωτερικά τοιχώmicroατα του σωλήνα περίπου 05 ml πυκνού H2SO4 Μην
αναmicroείξετε τα δύο υγρά Ψύξετε το σωλήνα και προσθέστε προσεκτικά
έχοντας το σωλήνα σε κλίση όπως πριν 05 ml περίπου κορεσmicroένου
διαλύmicroατος FeSO4 Παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό καστανο-ιώδους
δακτυλίου στη microεσοεπιφάνεια των 2 φάσεων
6 S2O3- (στον απαγωγό)
a) Mε HCl 10 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες HCl Το ασταθές
θειοθειϊκό οξύ που παράγεται διασπάται σε θείο (υποκίτρινο ίζηmicroα) και
διοξείδιο του θείου (διαπεραστική οσmicroή)
b) Με AgNO3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες διαλύmicroατος
AgNO3 και παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό λευκού ιζήmicroατος που σταδιακά
αλλάζει σε κίτρινο πορτοκαλί και τελικά microαύρο
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ 7 SO4
2-
a) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό Οξινίστε
microε διάλυmicroα HCl (10) και προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2
Σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα Το ίζηmicroα δεν αναδιαλύεται microε προσθήκη HCl
8 S2-
a) Με ΑgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο H2O
Προσθέστε microερικές σταγόνες AgNO3 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
microαύρου ιζήmicroατος
b) Με Η2SO4 (10) (στον απαγωγό) ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας
δείγmicroα microε λίγο H2O Προσθέστε λίγο Η2SO4 και παρατηρείστε την
έκκλυση αερίου microε αποκρουστική οσmicroή
Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Ανιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________ Π3 ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΙΟΝΤΩΝ
Α) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΑΝΙΟΝΤΩΝ (F- Cl- Br- I-) ΜΕ ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΛΕΠΤΗΣ
ΣΤΙΒΑ∆ΑΣ
Αντιδραστήρια - Οργανα
Γνωστό διάλυmicroα NaCl KΒr και KI (1 Μ το καθένα)
∆ιαλύτης (κινητή φάση) Μίγmicroα ακετόνης κ-βουτανόλης πυκνής αmicromicroωνίας
και νερού σε κατόγκον αναλογία 6520105
Στατική φάση Γιάλινες πλάκες (5x20 cm) επιστρωmicroένες microε silica gel G
Αντιδραστήριο Ταυτοποίησης ∆ιάλυmicroα πορφυρού βρωmicroοκρεσόλης 01 σε
αλκοόλη
Χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος microε κάλυmicroα
Μικροσιφώνιοσύριγγα
Ψεκαστήρας
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
Πάνω στη χρωmicroατογραφική πλάκα και σε απόσταση 1 cm από την ακmicroή
χαράσεται microε microολύβι λεπτή γραmicromicroή Ακριβώς πάνω από τη γραmicromicroή και σε
απόσταση 1 cm το ένα από το άλλο φέρονται microε microικροσιφώνιο τέσσερα
δείγmicroατα 2 microL (microε τη σειρά γνωστό ndash άγνωστο) Στη συνέχεια η πλάκα
αφήνεται να ξηρανθεί στον αέρα Ο χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος πληρώνεται
microε τον διαλύτη (κινητή φάση) microέχρις ύψους 05 cm απο τον πυθmicroένα
εισάγεται η πλάκα και ο θάλαmicroος καλύπτεται Οταν το microέτωπο του διαλύτη
ανέλθει σε ύψος περίπου 15 cm (microετά απο περίπου microία ώρα) η πλάκα
εξάγεται από τον θάλαmicroο σηmicroειώνεται η θέση του microετώπου του διαλύτη και η
πλάκα αφήνεται να ξηρανθεί Μετά την ξήρανση η πλάκα ψεξάζεται microε το
αντιδραστήριο ταυτοποίησης οπότε τα ανιόντα Cl- Br- και Ι- εmicroφανίζονται σαν
κηλίδες microε έντονο κίτρινο χρώmicroα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
dagger
Rf =DA
DS
Σχηmicroατική παράσταση προετοιmicroασίας και διεξαγωγής και χρωmicroατογραφήmicroατος επίπεδης χρωmicroατογραφίας χάρτου
Β) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+) - ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ
ΧΑΡΤΟΥ
Αντιδραστήρια
Αγνωστο δείγmicroα Μίγmicroα αλάτων (microαζική αναλογία) HgCl2 (2) CdCl2 (4)
CuCl2 (3) Pb(NO3)2 (4) και Bi2O3 (1)
Γνωστό διάλυmicroααναφοράς (01 Μ) HgCl2 CdCl2 CuCl2 Pb(NO3)2 και BiOCl
(διαλυτοποίηση Bi2O3 σε aquatic HCl)
Η στατική φάση αποτελείται από χρωmicroατογραφικό χαρτί (bdquoαργής ροήςldquo 7 x 4
cm2)
Η κινητή φάση αποτελείται από microίγmicroα βουτανόλη (tert Butanol 49 mL
τήκεται σε φούρνο) ακετόνη (aceton 3 mL) acetylacetonate (acac 5
mL) H2O (10 mL) και conc HNO3 (3 mL)
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
∆ιάλυmicroα των αλάτων (δύο σταγόνες) προστίθεται διαδοχικά (αφού στεγνώσει
η πρώτη) σε χρωmicroατογραφικό χαρτί και αφήνεται να στεγνώσει
Σχηmicroατίζονται σταθερά σύmicroπλοκα των microεταλλοϊόντων microε το acac που
microπορούν να διαχωρισθούν χρωmicroατογραφικά Το στεγνό χαρτοχρωmicroατο-
γράφηmicroα αναπτύσσεται microε διάλυmicroα H2S και σχηmicroατίζονται τα θειούχα άλατα
των microεταλλοιόντων microε τα χαρακτηριστικά τους χρώmicroατα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
microεταλλοιόν τιmicroή Rf χρώmicroα είδος
Pb2+ 005 microαύρο Pb(II)-acac
Cd2+ 012 κίτρινο Cd(Cl)n(2-n)+
Cd 2+ 070 κίτρινο Cd(II)-acac
Cu2+ 022 σκούρο καφέ Cu(II)-acac
Bi3+ 085 ανοικτό καφέ Bi(III)-acac
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Π3Γ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ΚΑΛΙΟΥ ΜΕ ΠΡΩΤΟΛΥΤΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ IΟΝΑΝΤΑΛΛΑΓΗ
O ποσοτικός προσδιορισmicroός microεταλλοϊόντων microπορεί να διεξαχθεί microε
οξεοβασική ογκοmicroετρία microετά από ιονανταλλαγή τους microε πρωτόνια όξινων
ιονανταλλακτικών ρητινών και τιτλοmicroέτρηση των ανταλλαχθέντων
πρωτονίων H microέθοδος είναι χρήσιmicroη στον προσδιορισmicroό microονοσθενών
microεταλλοιόντων
Oι όξινες ιονανταλλακτικές ρητίνες είναι κατιονανταλλάκτες microε
ακινητοποιηmicroένο το ανιόν (πχ σε ρητίνη οργανικού πολυmicroερούς)
όξινες οmicroάδες είναι πχ R-SO3- H+ και R-CO2- H+
H microέθοδος στηρίζεται στο γεγονός ότι κατά την ιονανταλλαγή ανταλλάσεται
και δεσmicroεύεται από τη ρητίνη το ιόν microε τη microεγαλύτερη χηmicroική συγγένεια έλξη
προς το ενεργό κέντρο και το αντιόν διέρχεται ldquoανεπηρέαστοldquo απο τη στήλη
H έλξη ενός ιόντος από τον ιονανταλλάκτη εξαρτάται από το φορτίο και την
ακτίνα του ενυδατωmicroένου ιόντος Eνα ιόν εναλλάσεται τόσο πιο γρήγορα και
σταθερά όσο πιο microεγάλο είναι το ιοντικό του δυναmicroικό (δηλ ziri)
Xαρακτηριστική ιδιότητα κάθε ιονανταλλάκτη είναι η χωρητικότητά του Αυτή
καθορίζει τα ισοδύναmicroα-mol (eq-mol) που microπορούν να ανταλλαγούν από 1
Kg ιονανταλλάκτη Για οργανικούς ιονανταλλάκτες η τιmicroή αυτή κυmicroαίνεται
microεταξύ 1 και 10 molKg Bέβαια αναλυτικά χρήσιmicroο είναι microόνο το 50 ndash 60
της microέγιστης χωρητικότητας
H ιονανταλλαγή ακολουθεί τους νόmicroους των στατιστικών πιθανοτήτων αλλά
όταν η στήλη έχει ικανό microήκος η ανταλλαγή είναι κατά κανόνα ποσοτική
Προβλήmicroατα κατά την ιονανταλλαγή microπορούν να παρουσιασθούν
σε πυκνά διαλύmicroατα ισχυρών πρωτολυτών
σε διαλύmicroατα ασθενών πρωτολυτών (microερική διάσταση)
σε πυκνά διαλύmicroατα ασθενών αλκαλικών κατιόντων (υδρόλυση)
σε διαλύmicroατα microε ισχυρό οξειδοαναγωγικό δυναmicroικό
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
ιονανταλλακτική στήλη
σταγονοmicroετρική χοάνη
υαλοβάmicroβακας
Xηmicro ικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M NaOH
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
(1)
κατιονανταλλάκτης
Παρασκευή ∆ιαλυmicroάτων
bull Το δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο κάλιο (KCl MB= 74551 gmol) διαλύεται microε
απ Νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL (διάλυmicroα του καλίου)
bull Παρασκεύαζεται διάλυmicroα 01 Μ NaOH και τιτλοδοτείται microε διάλ 0100 Μ HCl
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού amp Προσδιορισmicroού
Eτοιmicroάζεται η στήλη σύmicroφωνα microε τις υποδείξεις του υπεύθυνου του εργαστηρίου
Zυγίζονται 10 g κατιονανταλλακτικής ρητίνης και microεταφέρονται στη στήλη Στη
συνέχεια microε έκλουση 100 mL διαλύmicroατος HCl (11) ο ιονανταλλάκτης microεταφέρεται
στην όξινη του microορφή (εάν δεν είναι ήδη στην όξινη του microορφή) και ξεπλένεται microε
απεσταγmicroένο νερό microέχρις ότου το έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα (απαιτείται όγκος
απεσταγmicroένου νερού περίπου ίσος microε 4-5 του όγκου της ρητίνης)
Aκολούθως προστίθεται το διάλυmicroα του καλίου (2000 mL διαλ KCl) στη στήλη
εκλούεται προσεκτικά η ρητίνη και η στήλη ξεπλύνεται microε περίπου 150 mL
απεσταγmicroένου νερού (3 x 50 mL το τελευταίο έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα) Tα
εκλούmicroατα συλλέγονται στο ίδιο κωνικό ποτήρι όπου διεξάγεται και η τιτλοδότηση
των πρωτονίων microε το προπαρασκευασθέν διάλυmicroα αναφορας NaOH Eπειδή τα mol ndash
πρωτονίων είναι ισοδύναmicroα microε τα mol των κατιόντων καλίου υπολογίζεται έmicromicroεσα η
ποσότητα (σε g) KCl στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π3 ΙΟΑΝΑΤΑΛΛΑΚΤΙΚΟΣ ∆ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ amp ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΛΙΟΥ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος NaOH
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για 20 mL δλmicro NaOH
[NaOH] molL
dagger
x [NaOH] plusmn s[NaOH] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας χλωριούχου καλίου σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ ΝαΟΗ) mL για 20 mL δλmicro Κ+
[K+] στο διαλυmicroα
m(KCl)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m( KCl) plusmn sm( KCl) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται
τιτλοmicroέτρηση του διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος (HCl διάλυmicroα
αναφοράς) που παρασκευάστηκε από διάλυmicroα πυκνού HCl (υδροχλωρικού
οξέος) microε laquoπρότυπη ουσίαraquo (ανθρακικό νάτριο Na2CO3) και στο δεύτερο
microέρος γίνεται η τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει Na2CO3
(ανθρακικό νάτριο) και NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) microε το
τιτλοδοτηmicroένο διάλυmicroα HCl (υδροχλωρικού οξέος)
1ο Μέρος
Το Na2CO3 (ανθρακικό νάτριο) microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν πρότυπη
ουσία όmicroως επειδή το στερεό Na2CO3 απορροφά υγρασία σχηmicroατίζοντας
Na2CO3 H2O και CO2 σχηmicroατίζοντας NaHCO3 πρέπει πριν τη χρήση του σαν
πρότυπη ουσία να ξηραίνεται στους 275 οC για επαναmicroετατροπή του σε
Na2CO3 Για την εκδίωξη προσροφηmicroένου H2O και CO2 αρκεί η ξήρανση
στους 140 οC για δύο ώρες
Αρχικά παρασκευάζονται 500 mL αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
([HCl]αραιόasymp 01 Μ διάλυmicroα αναφοράς) από διάλυmicroα πυκνού υδροχλωρικού
οξέος ([HCl]πυκνόasymp 1165 Μ) Ο υπολογισmicroός των απαιτούmicroενων όγκων
γίνεται microε τη χρήση της εξίσωσης της αραίωσης
dagger
Ccon sdot Vcon = Cdil sdot Vdil
Για την τιτλοδότηση του αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική
ζυγαριά περίπου 06 g ανθρακικού νατρίου και διαλύονταιαραιώνονται microε
απ νερό microέχρι τα 1000 mL σε ογκοmicroετρική φιάλη (1000 mL) 25 mL
από αυτό το διάλυmicroα χρησιmicroοποιούνται για καθεmicroία τιτλοδότηση 25 mL
διαλύmicroατος αραιού υδροχλωρικού οξέος Συνολικά διεξάγονται 4
τιτλοδοτήσεις για τον προσδιορισmicroό της microοριακότητας (συγκέντρωση του
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
HCl) του αραιού υδατικού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος Λαmicroβάνεται ο
microέσος όρος των τιmicroών Για άριστη επαναλληψιmicroότητα το σχετικό εύρος
των τιmicroών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 03
Οταν για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου χρησιmicroοποιείται σαν δείκτης
ερυθρό του microεθυλίου τότε η τιτλοδότηση διεξάγεται microέχρι βαθmicroιαίας
αλλαγής του κίτρινου χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο Στη συνέχεια το
διάλυmicroα βράζεται ήπια για 2 λεπτά και επαναεmicroφανίζεται το κίτρινο
χρώmicroα του δείκτη Στο σηmicroείο αυτό η κωνική φιάλη καλύπτεται microε γιαλί το
διάλυmicroα αφήνεται να κρυώσει και συνεχίζεται η τιτλοδότηση microέχρι
απότοmicroης αλλαγής του χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο (τελικό σηmicroείο)
H εξίσωση της οξεοβασικής αντίδρασης και ο σχετικός στοιχειοmicroετρικός
τύπος είναι ο ακόλουθoς
dagger
CO32- + 2H + AElig H 2O +CO2
dagger
2 (CCO 32 - sdot VCO3
2 - ) = CHCl sdot VHCl
2ο Μέρος
Σε υδατικό διάλυmicroα τα ανθρακικά microπορούν να τιτλοδοτηθούν σε όξινα
ανθρακικά microε ισοδύναmicroη ποσότητα πρωτονίων σύmicroφωνα microε την
αντίδραση
dagger
CO32- + H+ AElig HCO3
-
Το ισοδύναmicroο σηmicroείο αντιστοιχεί σε pH = 83 και σαν δείκτης
χρησιmicroοποιείται φαινολοφθαλείνη Τα ανθρακικά microπορούν να
τιτλοδοτηδούν περαιτέρω microέχρι το σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3)
σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
CO32- + 2H + AEliglt H 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Eισαγωγικά ___________________________________________________________________________
Προτεινόmicroενη B ιβλιογραφία
1 Ποιοτική Ανάλυση και Χηmicro ική Ισορροπία Χατζηϊωάννου ΘΠ Αθήνα 1972
2 Αναλυτική Χηmicroεία Θέmicroελης ∆ Γ Zαχαριάδης Γ A Eκδόσεις Zήτη Θεσνίκη 1997
3 Ποσοτική Aνάλυση Χατζηϊωάννου ΘΠ Καλοκαιρινού Α Κ Τιmicroοθέου-Ποταmicro ιά Μ
Εκτύπωση Μαυροmicromicroάτη Αθήνα 1972
4 E ισαγωγή στην Ποσοτική Xηmicro ική Aνάλυση Bουλγαρόπουλος AN Zαχαριάδης Γ A Στρατης IA
Eκδόσεις Zήτη Θεσνίκη 1999
5 Eργαστηριακές Mέθοδοι Ποσοτικής Xηmicro ικής Aνάλυσης Στρατης IA Zαχαριάδης Γ A Bουλγαρόπουλος AN
Eκδόσεις Zήτη Θεσνίκη 2000
6 Vogels- Textbook of Quantitative Chemical Analysis J Mendham RC Denney JD Barnes MJK Thomas 6th Edition Prentice Hall Singapore 2000
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΠΡΟΑΝΑΛΥΤΙΚΕΣ ∆ ΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΚΑΙ ΠΟΙΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΧΗΜΙΚΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ
Στόχος του Εργαστηρίου Αναλυτικής Χηmicroείας Ι είναι η εισαγωγή των νέων
φοιτητών στον τρόπο εργασίας και σκέψης στο χηmicroικό αναλυτικό εργαστήριο
και η εξάσκηση τους στη διεξαγωγή ποιοτικών και ποσοτικών αναλύσεων σε
εργαστηριακά και πραγmicroατικά δείγmicroατα Το εργαστήριο καλύπτει τις
ακόλουθες αναλυτικές microεθόδους 1) υγροχηmicroικές τεχνικές ποιοτικής
ανάλυσης 2) τεχνικές κλασικής χρωmicroατογραφίας (χρωmicroατογραφία χάρτου
λεπτής στιβάδας και ιονανταλλακτική χρωmicroατογραφία στήλης 3) σταθmicroική
ανάλυση 4) ογκοmicroετρία (οξεοβασική συmicroπλοκοmicroετρική αργυροmicroετρική και
οξειδοαναγωγική) και 5) προσδιορισmicroός αζώτου microε τη microέθοδο Kjedahl
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ Για την επιτυχή έκβαση των πειραmicroάτων και την αποτελεσmicroατική επίτευξη
των στόχων του Εργαστηρίου Αναλυτικής Χηmicroείας Ι θα πρέπει ο φοιτητής να
bull έρχεται προετοιmicroασmicroένος στο εργαστήριο (να microελετά το τη θεωρία και
το πρακτικό microέρος διεξαγωγής κάθε πειράmicroατος)
bull χρησιmicroοποιεί αποτελεσmicroατικά το εργαστηριακό του ηmicroερολόγιο
κρατώντας σηmicroειώσεις πρίν κατά και microετά το πείραmicroα και αναγρά-
φοντας σε αυτό τις χηmicroικές αντιδράσεις και τους σχετικούς στοιχειο-
microετρικούς τύπους και πίνακες
bull προσέχει και να διατηρεί καθαρό τον εξοπλισmicroό που χρησιmicroοποιεί
χωρίς να σπαταλά άσκοπα χρόνο και υλικά καθαρισmicroού (πχ
απιονισmicroένο νερό)
bull ελέγχει για παρουσία πιθανών χονδροειδών σφαλmicroάτων
bull ρωτά τον υπεύθυνο του εργαστηρίου όταν έχει απορίες
bull ακολουθά τους κανόνες ασφαλείας και τις οδηγίες των υπευθύνων του
εργαστηρίου
ΤΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ∆ΕΙΓΜΑ
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________
ΠΡΟΑΝΑΛΥΤΙΚΕΣ ∆ ΙΕΡΓΑΣΊΕΣ ΣΤΗ ΧΗΜΙΚΉ ΑΝΆΛΥΣΗ Ζύγιση σε ηλεκτρονικούς αναλυτικούς ζυγούς microε τη βοήθεια
φιαλιδίων ή χατρου ζύγισης
Ογκοmicroέτρηση ογκοmicroετρικές φιάλες προχοϊδες σιφώνιο πλήρωσης ή ογκοmicroετρικό (microεγαλ ακρίβεια) σιφώνιο microέτρησης σιφώνιο microέτρησης ορολογικό (αριθmicroηmicroένα microέχρι το ακροφύσιο πλήρες άδειασmicroα) αυτόmicroατη microικροπιπέτα (φούσκα)
βαθmicroονοmicroηmicroένοι (ογκοmicroετρικοί) κύλινδροι (δεν είναι ακριβείας) ποτήρια βρασmicroού κωνικές φιάλες δοχεία αντιδραστηρίων (χωρίς αναλυτική ακρίβεια)
Λειοτρίβηση σε ιγδίο
Κοσκίνηση
Ξήρανση ξηραντήρας (κενού) φούρνος πυριατήριο κλίβανοι υδρόλουτρα ατmicroόλουτρα ελαιόλουτρα θερmicroαντικές πλάκες microε αναδευτήρα λύχνοι (Bunsen)
Καταβύθιση - ∆ιήθηση διηθητικό χαρτί (χωνί) χωνί Buchner χωνευτήριο Gooch πορώδους πορσελάνης τηγmicroένου γυαλιού
Φυγοκέντριση περιστροφείς φυγοκέντρισης
Εκχύλιση
Υγρή Πεψη διαλυτοποίηση microε οξέα (HF HCl HNO3 κα) πέψη Kjeldahl πέψη σε αυτόκλειστο
Σύντηξη όξινη αλκαλική οξειδωτική αναγωγική
Τεφροποίηση
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΜΕΘΟ∆ΟΙ ΚΛΑΣΙΚΗΣ ΧΗΜΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ
Σταθmicro ική Ανάλυση
γνωστή στοιχειοmicroετρία m = n middot MB
αναλυτικός ζυγός 00000 g ή 01 mg
σχετικό σφάλmicroα ζύγισης 00007
Ογκοmicroετρική Ανάλυση
εξισώσεις ογκοmicroέτρησης
dagger
z 2 sdot C1 sdot V1 = z1 sdot C2 sdot V2
dagger
m
MB= n1 = C1 sdot V1
συνολικό σχετικό σφάλmicroα ογκοmicroέτρησης 00011
σχετικό σφάλmicroα προχοϊδας 00009
σχετικό σφάλmicroα ζύγισης 00007
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΣΤΟΙΧΕΙΩ∆ΕΙΣ ΚΑΝΟΝΕΣ ΚΑΛΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ
Για ασφαλή και απρόσκοπτη διεξαγωγή των περαmicroάτων του Εργαστηρίου
Αναλυτικής Χηmicroείας Ι ο φοιτητής θα πρέπει πάντοτε
bull να φορά τα προστατευτικά γυαλιά
bull να έχει δεmicroένα τα microαλλιά (όταν αυτά είναι microακριά)
bull να φορά την εργαστηριακή ποδιά
bull να φορά κλειστά και στερεά υποδήmicroατα
bull να γνωρίζει τις ιδιότητες των χηmicroικών που χρησιmicroοποιεί τόσο αυτός
όσο και οι γύρω του
bull σε περίπτωση πυρκαγιάς ή άλλων απρόβλεπτων περιστατικών και
ατυχηmicroάτων παράλληλα microε την ενδεδειγmicroένη αντιmicroετώπιση τους να
προειδοποιεί αmicroέσως τους γύρω του και τον υπεύθυνο του
εργαστηρίου (πχ σε περίπτωση που επιρυπανθούν microε κάποια χηmicroική
ουσία τα microάτια του να χρησιmicroοποιήσει αmicroέσως τη bdquoντουζιέραldquo microατιών
και να ζητήσει να ειδοποιήσουν τον υπεύθυνο του εργαστηρίου)
bull να γνωρίζει που βρίσκονται microέσα στο εργασήριο οι πυροσβεστήρες οι
ντουζιέρες οι έξοδοι κινδύνοι και τα τηλέφωνα
bull να εργάζεται microόνο στην παρουσία και microε τις οδηγίες των υπευθύνων
του εργαστηρίου
bull να microην τρώει και πίνει στο εργαστήριο
bull να microην πειραmicroατίζεται microε οτιδήποτε άσχετο προς το εργαστηριακό
microάθηmicroα
bull για microεταφορά διαλυmicroάτων να χρησιmicroοποιεί τα σιφώνια microε τις φούσκες
(και όχι microε το στόmicroα)
bull να είναι προσεκτικός microε τις γυάλινες κατασκευές (είναι εύθραυστες και
επικίνδυνες)
bull προσεκτικός microε τις επιφάνειες των θερmicroαντικών πλακών και microε σκεύη
που βρίσκονται πάνω σε αυτές ή σε φούρνους ξήρανσης
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΗΜΕΡΟΛΟΓΙΟ
Το εργαστηριακό ηmicroερολόγιο ένα από τα πιό απαιραίτητα και σηmicroαντικά
αντικείmicroενα ενός (αναλυτικού) εργαστηρίου Σε αυτό καταγράφονται οι
παρατηρήσεις υπολογισmicroοί και τα δεδοmicroένα (πρωτογενή και
επεξεργασmicroένα) Οι σηmicroειώσεις στο εργαστηριακό ηmicroερολόγιο πρέπει να
σαφείς και laquoξεκάθαρεςraquo έτσι ώστε αυτά που αναγράφονται να microπορούν να
αναγνωσθούν οι διεργασίες που περιγράφονται να επαναλληφθούν και
γενικά να microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν σηmicroείο αναφοράς όταν κάτι δεν παέι
καλά έτσι ώστε να δίνεται η δυνατότητα ιχνηλασιmicroότητας και ο προσδιορισmicroός
κάποιας εργαστηριακής αβλεψίας ή αναλυτικών σφαλmicroάτων
Στο εργασηριακό ηmicroερολόγιο θα πρέπει
bull να υπάρχει πρόβλεψη (πρώτες σελίδες) για πίνακα περιεχοmicroένων
bull κάθε πείραmicroα να αρχίζει microε νέα σελίδα
bull να υπάρχει αριθmicroός σελίδων και ηmicroεροmicroηνία
bull οι σηmicroειώσεις να αναγράφονται microόνο στη δεξιά σελίδα και η αριστερή
να είναι διαθέσιmicroη για πρόχειρους υπολογισmicroούς
bull να microην υπάρχουν microουντζούρες αλλά microόνο απλά διαγραmicromicroένα λάθη
bull για κάθε πείραmicroα να δίνονται ο τίτλος συνοπτική περιγραφή της
διεργασίας αλλάγες στην αναλυτική microέθοδο παρατηρήσεις πίνακες
δεδοmicroένων και διαγράmicromicroατα οι υπολογισmicroοί και τα αποτελέσmicroατα
ΚΑΝΟΝΕΣ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ
ΕΠΙ∆ΕΙΞΗ ΠΥΡΟΣΒΕΣΗΣ
Πείραmicroα 1 ___________________________________________________________________________ Π1 ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ndash ΣΧΗΜΑ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ
Τα κατιόντα ταξινοmicroούνται σε οmicroάδες microε βάση τη συmicroπεριφορά τους έναντι
ορισmicroένων αντιδραστηρίων Στη συστηmicroατική ποιοτική ανάλυση (υγροχηmicroική microέθοδος
Fresenius) γίνεται ο διαδοχικός διαχωρισmicroός των κατιόντων (ή των ανιόντων) microε
σχηmicroατισmicroό δυσδιάλυτων ενώσεων που διαχωρίζονται microε διήθηση ή φυγοκέντριση
από το διάλυmicroα Η καταβύθιση επιτυγχάνεται microε την επίδραση ενός κοινού
αντιδραστηρίου σε ορισmicroένο pH και τα ιόντα που καταβυθίζονται αποτελούν microία
αναλυτική οmicroάδα Στο ακόλουθο σχήmicroα δίνεται ένα συνοπτικό σχήmicroα διαχωρισmicroού
κατιόντων και των πέντε οmicroάδων Για περισσότερες πληροφορίες βλέπε στη
βιβλιογραφία που δίνεται στα πλαίσια του εργαστηριακού microαθήmicroατος
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
Π1Α ΠΡΩΤΗ ΟΜΑ∆Α (Ag+ Hg22+ Pb2+)
Στην πρώτη αναλυτική οmicroάδα περιλαmicroβάνονται τα κατιόντα Pb2+ Hg22+ Ag+ Cu+
Au+ και Tl+ Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν χλωριούχα
άλατα που είναι δυσδιάλυτα σε απιονισmicroένο νερό και σε αραιά διαλύmicroατα οξέων
Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται αραιό διάλυmicroα HCl προς αποφυγή
υδρόλυσης κατιόντων της δεύτερης οmicroάδας Ο διαχωρισmicroός των κατιόντων της 1ης
αναλυτικής οmicroάδας βασίζεται στο γεγονός ότι ενώ και τα τρία κατιόντα (Pb2+ Hg22+
Ag+) σχηmicroατίζουν δυσδιάλυτα χλωριούχα ιζήmicroατα αντιδρούν διαφορετικά κάτω από
ορισmicroένες συνθήκες Έτσι πχ το ίζηmicroα PbCl2 διαλύεται σε θερmicroό νερό και microπορεί να
αποmicroακρυνθεί ενώ το ίζηmicroα AgCl διαχωρίζεται microε διάλυmicroα NH3 επειδή σχηmicroατίζει
ευδιάλυτο σύmicroπλοκο microε τα microόρια NH3
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
Π1Β ∆ΕΥΤΕΡΗ ΟΜΑ∆Α (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+ As(II I) As(V) Sb(II I)
Sb(V) Sn2+ Sn(IV))
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν θειούχες ενώσεις που
είναι δυσδιάλυτες σε ασθενώς όξινο περιβάλλον Σαν κοινό αντιδραστήριο
χρησιmicroοποιείται το H2S σε αραιό διάλυmicroα HCl (01 ndash 03 Μ)
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ ΤΡΙΤΗ ΟΜΑ∆Α (Fe2+ Fe3+ Mn2+ Co2+ Ni2+ Al3+ Cr3+ Zn2+)
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν θειούχες ενώσεις που
είναι αδιάλυτες σε αλκαλικό διάλυmicroα NH3 Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται
το H2S σε σε αλακλικό διάλυmicroα NH3
ΤΕΤΑΡΤΗ ΟΜΑ∆Α (Ca2+ Sr2+ Ba2+)
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν αδιάλυτες ανθρακικές
ενώσεις Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται το (NH4)2(CO3) σε σε αλακλικό
περιβάλλον (ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH3-NH4Cl)
ΠΕΜΠΤΗ ΟΜΑ∆Α (Mg2+ K+ Na+ NH4+)
Τα κατιόντα αυτής της οmicroάδας ανιχνεύονται στο διήθηmicroα που αποmicroένει και microετά το
διαχωρισmicroό της 4ης αναλυτικής οmicroάδας Ανιχνεύνται το καθένα παρουσία του άλλου
χωρίς επιπλέον διαχωρισmicroό Η οmicroάδα αυτή προφανώς δεν έχει και δεν χρειάζεται
κάποιο κοινό αντιδραστήριο
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει ένα κατιον από κάθε αναλυτική οmicroάδα και θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος να διαχωρισθεί και να ταυτοποιηθεί microε microία
ή περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται στη συνέχεια
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π1Γ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ
1 ΝΗ4+
a Με ΝaΟΗ (10) Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
ΝαΟΗ και παρατηρείστε την απελευθέρωση αmicromicroωνίας microε τη
χαρακτηριστική οσmicroή
2 Li+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Χρησιmicroοποιείστε ένα microεταλλικό κλιπ για να πάρετε
δείγmicroα από τη στερεά ουσία στο άκρο του και τοποθετήστε στη φωτιά
Παρατηρείστε το χρώmicroα της φλόγας
3 Ca2+
a Με οξαλικά ιόντα Προσθέστε οξαλικό οξύ και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την
αλλαγή
4 Ba2+
a Με SO42- Προσθέστε H2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την αλλαγή
b Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
5 Cu2+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Με τον ίδιο ακριβώς τρόπο όπως προηγουmicroένως
b Με S2- Προσθέστε microερικές σταγόνες θειούχου νατρίου ∆ηmicroιουργείται
microαύρο ίζηmicroα Προσθέστε πυκνό διάλυmicroα ΗΝΟ3 και παρατηρείστε την
αλλαγή
c Με ΝΗ3 Έντονο κυανό χρώmicroα
6 Α l3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται λευκό ζελατινώδες ίζηmicroα Παρατηρείστε την
αλλαγή microετά από προσθήκη ΝαΟΗ
7 Fe3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται σκούρο πορτοκαλί (προς καστανό) ζελατινώδες
ίζηmicroα Παρατηρείστε την αλλαγή microε προσθήκη ΗCl (10)
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ b Mε K4[Fe(CN)6] ∆ηmicroιουργείται σκούρο κυανό ίζηmicroα (κυανό του
Βερολίνου)
c Με SCN - σε όξινο διάλυmicroα Οξινίστε το διάλυmicroα microε HCl (10)
προσθέστε SCN- και παρατηρείστε την αλλαγή στο χρώmicroα
8 Ni2+
a Mε ΝΗ3 Προσθέστε microόνο 1-2 σταγόνες ΝΗ3 και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία ανοικτοπράσινου ζελατινώδους ιζήmicroατος Προσθήκη
περίσσειας ΝΗ3 αναδιαλύει το ίζηmicroα και σχηmicroατίζει κυανό σύmicroπλοκο
b Mε ΝΗ3 και διmicroεθυλογλυοξίmicroη Επαναλάβετε τη διαδικασία στο (a)
και προσθέστε διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης (1 σε EtOH)
Παρατηρείστε την αλλαγή
9 Zn2+
a Με ΝaOH (10) και θειοακεταmicro ίδιο Τοποθετείστε το διαλυmicroένο
στερεό σε νερό που βράζει για 5-10rsquo Προσθέστε 2-3 σταγόνες ΝαΟΗ
(10) και microερικές σταγόνες θειακεταmicroίδιο και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε πυκνό ΗΝΟ3 και παρατηρείστε
την αλλαγή
10 Pb2+
a Με Cl - Προσθέστε ΗCl (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία λευκού
ιζήmicroατος
b Με SO42- Προσθέστε Η2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος
c Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
d Με S2- Προσθέστε S2- και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία microελανού
ιζήmicroατος Προσθήκη πυκνού ΗΝΟ3 διαλύει το ίζηmicroα
e Με Ι - Προσθέστε ΚΙ και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου ιζήmicroατος
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Κατιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π2 ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει τέσσερα ανιόντα που θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ταυτοποιηθούν microε microία ή
περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται
στη συνέχεια
1 CH3COO -
a) Με H2SO4 10 Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microε το σταγονόmicroετρο
microερικές σταγόνες H2SO4 και παρατηρείστε τη χαρακτηριστική οσmicroή του
διαλύmicroατος (ξύδι ndash παίρνει λίγη ώρα)
b) Με FeCl3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες FeCl3 και
παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος (πορτοκαλί)
2 CO32-
a) Με BaCl2 και HCl Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
H2O για διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε λίγες σταγόνες άχρωmicroου
διαλύmicroατος ΒaCl2 και παρατηρείστε την αλλαγή (λευκό ίζηmicroα) Στη
συνέχεια προσθέστε ΗCl (οξύ) και παρατηρείστε την αλλαγή
(διαλυτοποίηση και αέριο)
3 Cl - και Ι -
a) Με HNO3 και AgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
H2O Οξινίστε το διάλυmicroα microε HNO3 (10) και στη συνέχεια προσθέστε
microερικές σταγόνες AgNO3 Παρουσία Cl- σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα
Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και παρατηρείστε την αλλαγή Παρουσία Ι-
σχηmicroατίζεται κίτρινο ίζηmicroα Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και
παρατηρείστε την αλλαγή
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
4 CrO42-
a) Mε Η2SO4 και Η2O2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
νερό Οξινίστε το διάλυmicroα microε Η2SO4 (10) και προσθέστε microερικές
σταγόνες Η2O2 Παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος σε microαύρο
λόγω του σχηmicroατισmicroού του πολύ ασταθούς υπεροξειδίου του χρωmicroίου
(CrO5)
b) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό
Προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
κίτρινου ιζήmicroατος
5 NO3--
a) Με π H2SO4 (στον απαγωγό) και FeSO4 ∆ιαλυτοποιήστε το
στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό (05 ml περίπου) Έχοντας το δοκ
σωλήνα σε κλίση προσθέστε προσεκτικά αφήνοντας να κυλήσει στα
εσωτερικά τοιχώmicroατα του σωλήνα περίπου 05 ml πυκνού H2SO4 Μην
αναmicroείξετε τα δύο υγρά Ψύξετε το σωλήνα και προσθέστε προσεκτικά
έχοντας το σωλήνα σε κλίση όπως πριν 05 ml περίπου κορεσmicroένου
διαλύmicroατος FeSO4 Παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό καστανο-ιώδους
δακτυλίου στη microεσοεπιφάνεια των 2 φάσεων
6 S2O3- (στον απαγωγό)
a) Mε HCl 10 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες HCl Το ασταθές
θειοθειϊκό οξύ που παράγεται διασπάται σε θείο (υποκίτρινο ίζηmicroα) και
διοξείδιο του θείου (διαπεραστική οσmicroή)
b) Με AgNO3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες διαλύmicroατος
AgNO3 και παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό λευκού ιζήmicroατος που σταδιακά
αλλάζει σε κίτρινο πορτοκαλί και τελικά microαύρο
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ 7 SO4
2-
a) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό Οξινίστε
microε διάλυmicroα HCl (10) και προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2
Σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα Το ίζηmicroα δεν αναδιαλύεται microε προσθήκη HCl
8 S2-
a) Με ΑgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο H2O
Προσθέστε microερικές σταγόνες AgNO3 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
microαύρου ιζήmicroατος
b) Με Η2SO4 (10) (στον απαγωγό) ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας
δείγmicroα microε λίγο H2O Προσθέστε λίγο Η2SO4 και παρατηρείστε την
έκκλυση αερίου microε αποκρουστική οσmicroή
Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Ανιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________ Π3 ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΙΟΝΤΩΝ
Α) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΑΝΙΟΝΤΩΝ (F- Cl- Br- I-) ΜΕ ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΛΕΠΤΗΣ
ΣΤΙΒΑ∆ΑΣ
Αντιδραστήρια - Οργανα
Γνωστό διάλυmicroα NaCl KΒr και KI (1 Μ το καθένα)
∆ιαλύτης (κινητή φάση) Μίγmicroα ακετόνης κ-βουτανόλης πυκνής αmicromicroωνίας
και νερού σε κατόγκον αναλογία 6520105
Στατική φάση Γιάλινες πλάκες (5x20 cm) επιστρωmicroένες microε silica gel G
Αντιδραστήριο Ταυτοποίησης ∆ιάλυmicroα πορφυρού βρωmicroοκρεσόλης 01 σε
αλκοόλη
Χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος microε κάλυmicroα
Μικροσιφώνιοσύριγγα
Ψεκαστήρας
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
Πάνω στη χρωmicroατογραφική πλάκα και σε απόσταση 1 cm από την ακmicroή
χαράσεται microε microολύβι λεπτή γραmicromicroή Ακριβώς πάνω από τη γραmicromicroή και σε
απόσταση 1 cm το ένα από το άλλο φέρονται microε microικροσιφώνιο τέσσερα
δείγmicroατα 2 microL (microε τη σειρά γνωστό ndash άγνωστο) Στη συνέχεια η πλάκα
αφήνεται να ξηρανθεί στον αέρα Ο χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος πληρώνεται
microε τον διαλύτη (κινητή φάση) microέχρις ύψους 05 cm απο τον πυθmicroένα
εισάγεται η πλάκα και ο θάλαmicroος καλύπτεται Οταν το microέτωπο του διαλύτη
ανέλθει σε ύψος περίπου 15 cm (microετά απο περίπου microία ώρα) η πλάκα
εξάγεται από τον θάλαmicroο σηmicroειώνεται η θέση του microετώπου του διαλύτη και η
πλάκα αφήνεται να ξηρανθεί Μετά την ξήρανση η πλάκα ψεξάζεται microε το
αντιδραστήριο ταυτοποίησης οπότε τα ανιόντα Cl- Br- και Ι- εmicroφανίζονται σαν
κηλίδες microε έντονο κίτρινο χρώmicroα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
dagger
Rf =DA
DS
Σχηmicroατική παράσταση προετοιmicroασίας και διεξαγωγής και χρωmicroατογραφήmicroατος επίπεδης χρωmicroατογραφίας χάρτου
Β) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+) - ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ
ΧΑΡΤΟΥ
Αντιδραστήρια
Αγνωστο δείγmicroα Μίγmicroα αλάτων (microαζική αναλογία) HgCl2 (2) CdCl2 (4)
CuCl2 (3) Pb(NO3)2 (4) και Bi2O3 (1)
Γνωστό διάλυmicroααναφοράς (01 Μ) HgCl2 CdCl2 CuCl2 Pb(NO3)2 και BiOCl
(διαλυτοποίηση Bi2O3 σε aquatic HCl)
Η στατική φάση αποτελείται από χρωmicroατογραφικό χαρτί (bdquoαργής ροήςldquo 7 x 4
cm2)
Η κινητή φάση αποτελείται από microίγmicroα βουτανόλη (tert Butanol 49 mL
τήκεται σε φούρνο) ακετόνη (aceton 3 mL) acetylacetonate (acac 5
mL) H2O (10 mL) και conc HNO3 (3 mL)
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
∆ιάλυmicroα των αλάτων (δύο σταγόνες) προστίθεται διαδοχικά (αφού στεγνώσει
η πρώτη) σε χρωmicroατογραφικό χαρτί και αφήνεται να στεγνώσει
Σχηmicroατίζονται σταθερά σύmicroπλοκα των microεταλλοϊόντων microε το acac που
microπορούν να διαχωρισθούν χρωmicroατογραφικά Το στεγνό χαρτοχρωmicroατο-
γράφηmicroα αναπτύσσεται microε διάλυmicroα H2S και σχηmicroατίζονται τα θειούχα άλατα
των microεταλλοιόντων microε τα χαρακτηριστικά τους χρώmicroατα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
microεταλλοιόν τιmicroή Rf χρώmicroα είδος
Pb2+ 005 microαύρο Pb(II)-acac
Cd2+ 012 κίτρινο Cd(Cl)n(2-n)+
Cd 2+ 070 κίτρινο Cd(II)-acac
Cu2+ 022 σκούρο καφέ Cu(II)-acac
Bi3+ 085 ανοικτό καφέ Bi(III)-acac
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Π3Γ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ΚΑΛΙΟΥ ΜΕ ΠΡΩΤΟΛΥΤΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ IΟΝΑΝΤΑΛΛΑΓΗ
O ποσοτικός προσδιορισmicroός microεταλλοϊόντων microπορεί να διεξαχθεί microε
οξεοβασική ογκοmicroετρία microετά από ιονανταλλαγή τους microε πρωτόνια όξινων
ιονανταλλακτικών ρητινών και τιτλοmicroέτρηση των ανταλλαχθέντων
πρωτονίων H microέθοδος είναι χρήσιmicroη στον προσδιορισmicroό microονοσθενών
microεταλλοιόντων
Oι όξινες ιονανταλλακτικές ρητίνες είναι κατιονανταλλάκτες microε
ακινητοποιηmicroένο το ανιόν (πχ σε ρητίνη οργανικού πολυmicroερούς)
όξινες οmicroάδες είναι πχ R-SO3- H+ και R-CO2- H+
H microέθοδος στηρίζεται στο γεγονός ότι κατά την ιονανταλλαγή ανταλλάσεται
και δεσmicroεύεται από τη ρητίνη το ιόν microε τη microεγαλύτερη χηmicroική συγγένεια έλξη
προς το ενεργό κέντρο και το αντιόν διέρχεται ldquoανεπηρέαστοldquo απο τη στήλη
H έλξη ενός ιόντος από τον ιονανταλλάκτη εξαρτάται από το φορτίο και την
ακτίνα του ενυδατωmicroένου ιόντος Eνα ιόν εναλλάσεται τόσο πιο γρήγορα και
σταθερά όσο πιο microεγάλο είναι το ιοντικό του δυναmicroικό (δηλ ziri)
Xαρακτηριστική ιδιότητα κάθε ιονανταλλάκτη είναι η χωρητικότητά του Αυτή
καθορίζει τα ισοδύναmicroα-mol (eq-mol) που microπορούν να ανταλλαγούν από 1
Kg ιονανταλλάκτη Για οργανικούς ιονανταλλάκτες η τιmicroή αυτή κυmicroαίνεται
microεταξύ 1 και 10 molKg Bέβαια αναλυτικά χρήσιmicroο είναι microόνο το 50 ndash 60
της microέγιστης χωρητικότητας
H ιονανταλλαγή ακολουθεί τους νόmicroους των στατιστικών πιθανοτήτων αλλά
όταν η στήλη έχει ικανό microήκος η ανταλλαγή είναι κατά κανόνα ποσοτική
Προβλήmicroατα κατά την ιονανταλλαγή microπορούν να παρουσιασθούν
σε πυκνά διαλύmicroατα ισχυρών πρωτολυτών
σε διαλύmicroατα ασθενών πρωτολυτών (microερική διάσταση)
σε πυκνά διαλύmicroατα ασθενών αλκαλικών κατιόντων (υδρόλυση)
σε διαλύmicroατα microε ισχυρό οξειδοαναγωγικό δυναmicroικό
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
ιονανταλλακτική στήλη
σταγονοmicroετρική χοάνη
υαλοβάmicroβακας
Xηmicro ικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M NaOH
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
(1)
κατιονανταλλάκτης
Παρασκευή ∆ιαλυmicroάτων
bull Το δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο κάλιο (KCl MB= 74551 gmol) διαλύεται microε
απ Νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL (διάλυmicroα του καλίου)
bull Παρασκεύαζεται διάλυmicroα 01 Μ NaOH και τιτλοδοτείται microε διάλ 0100 Μ HCl
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού amp Προσδιορισmicroού
Eτοιmicroάζεται η στήλη σύmicroφωνα microε τις υποδείξεις του υπεύθυνου του εργαστηρίου
Zυγίζονται 10 g κατιονανταλλακτικής ρητίνης και microεταφέρονται στη στήλη Στη
συνέχεια microε έκλουση 100 mL διαλύmicroατος HCl (11) ο ιονανταλλάκτης microεταφέρεται
στην όξινη του microορφή (εάν δεν είναι ήδη στην όξινη του microορφή) και ξεπλένεται microε
απεσταγmicroένο νερό microέχρις ότου το έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα (απαιτείται όγκος
απεσταγmicroένου νερού περίπου ίσος microε 4-5 του όγκου της ρητίνης)
Aκολούθως προστίθεται το διάλυmicroα του καλίου (2000 mL διαλ KCl) στη στήλη
εκλούεται προσεκτικά η ρητίνη και η στήλη ξεπλύνεται microε περίπου 150 mL
απεσταγmicroένου νερού (3 x 50 mL το τελευταίο έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα) Tα
εκλούmicroατα συλλέγονται στο ίδιο κωνικό ποτήρι όπου διεξάγεται και η τιτλοδότηση
των πρωτονίων microε το προπαρασκευασθέν διάλυmicroα αναφορας NaOH Eπειδή τα mol ndash
πρωτονίων είναι ισοδύναmicroα microε τα mol των κατιόντων καλίου υπολογίζεται έmicromicroεσα η
ποσότητα (σε g) KCl στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π3 ΙΟΑΝΑΤΑΛΛΑΚΤΙΚΟΣ ∆ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ amp ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΛΙΟΥ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος NaOH
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για 20 mL δλmicro NaOH
[NaOH] molL
dagger
x [NaOH] plusmn s[NaOH] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας χλωριούχου καλίου σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ ΝαΟΗ) mL για 20 mL δλmicro Κ+
[K+] στο διαλυmicroα
m(KCl)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m( KCl) plusmn sm( KCl) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται
τιτλοmicroέτρηση του διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος (HCl διάλυmicroα
αναφοράς) που παρασκευάστηκε από διάλυmicroα πυκνού HCl (υδροχλωρικού
οξέος) microε laquoπρότυπη ουσίαraquo (ανθρακικό νάτριο Na2CO3) και στο δεύτερο
microέρος γίνεται η τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει Na2CO3
(ανθρακικό νάτριο) και NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) microε το
τιτλοδοτηmicroένο διάλυmicroα HCl (υδροχλωρικού οξέος)
1ο Μέρος
Το Na2CO3 (ανθρακικό νάτριο) microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν πρότυπη
ουσία όmicroως επειδή το στερεό Na2CO3 απορροφά υγρασία σχηmicroατίζοντας
Na2CO3 H2O και CO2 σχηmicroατίζοντας NaHCO3 πρέπει πριν τη χρήση του σαν
πρότυπη ουσία να ξηραίνεται στους 275 οC για επαναmicroετατροπή του σε
Na2CO3 Για την εκδίωξη προσροφηmicroένου H2O και CO2 αρκεί η ξήρανση
στους 140 οC για δύο ώρες
Αρχικά παρασκευάζονται 500 mL αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
([HCl]αραιόasymp 01 Μ διάλυmicroα αναφοράς) από διάλυmicroα πυκνού υδροχλωρικού
οξέος ([HCl]πυκνόasymp 1165 Μ) Ο υπολογισmicroός των απαιτούmicroενων όγκων
γίνεται microε τη χρήση της εξίσωσης της αραίωσης
dagger
Ccon sdot Vcon = Cdil sdot Vdil
Για την τιτλοδότηση του αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική
ζυγαριά περίπου 06 g ανθρακικού νατρίου και διαλύονταιαραιώνονται microε
απ νερό microέχρι τα 1000 mL σε ογκοmicroετρική φιάλη (1000 mL) 25 mL
από αυτό το διάλυmicroα χρησιmicroοποιούνται για καθεmicroία τιτλοδότηση 25 mL
διαλύmicroατος αραιού υδροχλωρικού οξέος Συνολικά διεξάγονται 4
τιτλοδοτήσεις για τον προσδιορισmicroό της microοριακότητας (συγκέντρωση του
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
HCl) του αραιού υδατικού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος Λαmicroβάνεται ο
microέσος όρος των τιmicroών Για άριστη επαναλληψιmicroότητα το σχετικό εύρος
των τιmicroών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 03
Οταν για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου χρησιmicroοποιείται σαν δείκτης
ερυθρό του microεθυλίου τότε η τιτλοδότηση διεξάγεται microέχρι βαθmicroιαίας
αλλαγής του κίτρινου χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο Στη συνέχεια το
διάλυmicroα βράζεται ήπια για 2 λεπτά και επαναεmicroφανίζεται το κίτρινο
χρώmicroα του δείκτη Στο σηmicroείο αυτό η κωνική φιάλη καλύπτεται microε γιαλί το
διάλυmicroα αφήνεται να κρυώσει και συνεχίζεται η τιτλοδότηση microέχρι
απότοmicroης αλλαγής του χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο (τελικό σηmicroείο)
H εξίσωση της οξεοβασικής αντίδρασης και ο σχετικός στοιχειοmicroετρικός
τύπος είναι ο ακόλουθoς
dagger
CO32- + 2H + AElig H 2O +CO2
dagger
2 (CCO 32 - sdot VCO3
2 - ) = CHCl sdot VHCl
2ο Μέρος
Σε υδατικό διάλυmicroα τα ανθρακικά microπορούν να τιτλοδοτηθούν σε όξινα
ανθρακικά microε ισοδύναmicroη ποσότητα πρωτονίων σύmicroφωνα microε την
αντίδραση
dagger
CO32- + H+ AElig HCO3
-
Το ισοδύναmicroο σηmicroείο αντιστοιχεί σε pH = 83 και σαν δείκτης
χρησιmicroοποιείται φαινολοφθαλείνη Τα ανθρακικά microπορούν να
τιτλοδοτηδούν περαιτέρω microέχρι το σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3)
σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
CO32- + 2H + AEliglt H 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΠΡΟΑΝΑΛΥΤΙΚΕΣ ∆ ΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΚΑΙ ΠΟΙΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ΧΗΜΙΚΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ
Στόχος του Εργαστηρίου Αναλυτικής Χηmicroείας Ι είναι η εισαγωγή των νέων
φοιτητών στον τρόπο εργασίας και σκέψης στο χηmicroικό αναλυτικό εργαστήριο
και η εξάσκηση τους στη διεξαγωγή ποιοτικών και ποσοτικών αναλύσεων σε
εργαστηριακά και πραγmicroατικά δείγmicroατα Το εργαστήριο καλύπτει τις
ακόλουθες αναλυτικές microεθόδους 1) υγροχηmicroικές τεχνικές ποιοτικής
ανάλυσης 2) τεχνικές κλασικής χρωmicroατογραφίας (χρωmicroατογραφία χάρτου
λεπτής στιβάδας και ιονανταλλακτική χρωmicroατογραφία στήλης 3) σταθmicroική
ανάλυση 4) ογκοmicroετρία (οξεοβασική συmicroπλοκοmicroετρική αργυροmicroετρική και
οξειδοαναγωγική) και 5) προσδιορισmicroός αζώτου microε τη microέθοδο Kjedahl
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ Για την επιτυχή έκβαση των πειραmicroάτων και την αποτελεσmicroατική επίτευξη
των στόχων του Εργαστηρίου Αναλυτικής Χηmicroείας Ι θα πρέπει ο φοιτητής να
bull έρχεται προετοιmicroασmicroένος στο εργαστήριο (να microελετά το τη θεωρία και
το πρακτικό microέρος διεξαγωγής κάθε πειράmicroατος)
bull χρησιmicroοποιεί αποτελεσmicroατικά το εργαστηριακό του ηmicroερολόγιο
κρατώντας σηmicroειώσεις πρίν κατά και microετά το πείραmicroα και αναγρά-
φοντας σε αυτό τις χηmicroικές αντιδράσεις και τους σχετικούς στοιχειο-
microετρικούς τύπους και πίνακες
bull προσέχει και να διατηρεί καθαρό τον εξοπλισmicroό που χρησιmicroοποιεί
χωρίς να σπαταλά άσκοπα χρόνο και υλικά καθαρισmicroού (πχ
απιονισmicroένο νερό)
bull ελέγχει για παρουσία πιθανών χονδροειδών σφαλmicroάτων
bull ρωτά τον υπεύθυνο του εργαστηρίου όταν έχει απορίες
bull ακολουθά τους κανόνες ασφαλείας και τις οδηγίες των υπευθύνων του
εργαστηρίου
ΤΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ∆ΕΙΓΜΑ
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________
ΠΡΟΑΝΑΛΥΤΙΚΕΣ ∆ ΙΕΡΓΑΣΊΕΣ ΣΤΗ ΧΗΜΙΚΉ ΑΝΆΛΥΣΗ Ζύγιση σε ηλεκτρονικούς αναλυτικούς ζυγούς microε τη βοήθεια
φιαλιδίων ή χατρου ζύγισης
Ογκοmicroέτρηση ογκοmicroετρικές φιάλες προχοϊδες σιφώνιο πλήρωσης ή ογκοmicroετρικό (microεγαλ ακρίβεια) σιφώνιο microέτρησης σιφώνιο microέτρησης ορολογικό (αριθmicroηmicroένα microέχρι το ακροφύσιο πλήρες άδειασmicroα) αυτόmicroατη microικροπιπέτα (φούσκα)
βαθmicroονοmicroηmicroένοι (ογκοmicroετρικοί) κύλινδροι (δεν είναι ακριβείας) ποτήρια βρασmicroού κωνικές φιάλες δοχεία αντιδραστηρίων (χωρίς αναλυτική ακρίβεια)
Λειοτρίβηση σε ιγδίο
Κοσκίνηση
Ξήρανση ξηραντήρας (κενού) φούρνος πυριατήριο κλίβανοι υδρόλουτρα ατmicroόλουτρα ελαιόλουτρα θερmicroαντικές πλάκες microε αναδευτήρα λύχνοι (Bunsen)
Καταβύθιση - ∆ιήθηση διηθητικό χαρτί (χωνί) χωνί Buchner χωνευτήριο Gooch πορώδους πορσελάνης τηγmicroένου γυαλιού
Φυγοκέντριση περιστροφείς φυγοκέντρισης
Εκχύλιση
Υγρή Πεψη διαλυτοποίηση microε οξέα (HF HCl HNO3 κα) πέψη Kjeldahl πέψη σε αυτόκλειστο
Σύντηξη όξινη αλκαλική οξειδωτική αναγωγική
Τεφροποίηση
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΜΕΘΟ∆ΟΙ ΚΛΑΣΙΚΗΣ ΧΗΜΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ
Σταθmicro ική Ανάλυση
γνωστή στοιχειοmicroετρία m = n middot MB
αναλυτικός ζυγός 00000 g ή 01 mg
σχετικό σφάλmicroα ζύγισης 00007
Ογκοmicroετρική Ανάλυση
εξισώσεις ογκοmicroέτρησης
dagger
z 2 sdot C1 sdot V1 = z1 sdot C2 sdot V2
dagger
m
MB= n1 = C1 sdot V1
συνολικό σχετικό σφάλmicroα ογκοmicroέτρησης 00011
σχετικό σφάλmicroα προχοϊδας 00009
σχετικό σφάλmicroα ζύγισης 00007
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΣΤΟΙΧΕΙΩ∆ΕΙΣ ΚΑΝΟΝΕΣ ΚΑΛΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ
Για ασφαλή και απρόσκοπτη διεξαγωγή των περαmicroάτων του Εργαστηρίου
Αναλυτικής Χηmicroείας Ι ο φοιτητής θα πρέπει πάντοτε
bull να φορά τα προστατευτικά γυαλιά
bull να έχει δεmicroένα τα microαλλιά (όταν αυτά είναι microακριά)
bull να φορά την εργαστηριακή ποδιά
bull να φορά κλειστά και στερεά υποδήmicroατα
bull να γνωρίζει τις ιδιότητες των χηmicroικών που χρησιmicroοποιεί τόσο αυτός
όσο και οι γύρω του
bull σε περίπτωση πυρκαγιάς ή άλλων απρόβλεπτων περιστατικών και
ατυχηmicroάτων παράλληλα microε την ενδεδειγmicroένη αντιmicroετώπιση τους να
προειδοποιεί αmicroέσως τους γύρω του και τον υπεύθυνο του
εργαστηρίου (πχ σε περίπτωση που επιρυπανθούν microε κάποια χηmicroική
ουσία τα microάτια του να χρησιmicroοποιήσει αmicroέσως τη bdquoντουζιέραldquo microατιών
και να ζητήσει να ειδοποιήσουν τον υπεύθυνο του εργαστηρίου)
bull να γνωρίζει που βρίσκονται microέσα στο εργασήριο οι πυροσβεστήρες οι
ντουζιέρες οι έξοδοι κινδύνοι και τα τηλέφωνα
bull να εργάζεται microόνο στην παρουσία και microε τις οδηγίες των υπευθύνων
του εργαστηρίου
bull να microην τρώει και πίνει στο εργαστήριο
bull να microην πειραmicroατίζεται microε οτιδήποτε άσχετο προς το εργαστηριακό
microάθηmicroα
bull για microεταφορά διαλυmicroάτων να χρησιmicroοποιεί τα σιφώνια microε τις φούσκες
(και όχι microε το στόmicroα)
bull να είναι προσεκτικός microε τις γυάλινες κατασκευές (είναι εύθραυστες και
επικίνδυνες)
bull προσεκτικός microε τις επιφάνειες των θερmicroαντικών πλακών και microε σκεύη
που βρίσκονται πάνω σε αυτές ή σε φούρνους ξήρανσης
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΗΜΕΡΟΛΟΓΙΟ
Το εργαστηριακό ηmicroερολόγιο ένα από τα πιό απαιραίτητα και σηmicroαντικά
αντικείmicroενα ενός (αναλυτικού) εργαστηρίου Σε αυτό καταγράφονται οι
παρατηρήσεις υπολογισmicroοί και τα δεδοmicroένα (πρωτογενή και
επεξεργασmicroένα) Οι σηmicroειώσεις στο εργαστηριακό ηmicroερολόγιο πρέπει να
σαφείς και laquoξεκάθαρεςraquo έτσι ώστε αυτά που αναγράφονται να microπορούν να
αναγνωσθούν οι διεργασίες που περιγράφονται να επαναλληφθούν και
γενικά να microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν σηmicroείο αναφοράς όταν κάτι δεν παέι
καλά έτσι ώστε να δίνεται η δυνατότητα ιχνηλασιmicroότητας και ο προσδιορισmicroός
κάποιας εργαστηριακής αβλεψίας ή αναλυτικών σφαλmicroάτων
Στο εργασηριακό ηmicroερολόγιο θα πρέπει
bull να υπάρχει πρόβλεψη (πρώτες σελίδες) για πίνακα περιεχοmicroένων
bull κάθε πείραmicroα να αρχίζει microε νέα σελίδα
bull να υπάρχει αριθmicroός σελίδων και ηmicroεροmicroηνία
bull οι σηmicroειώσεις να αναγράφονται microόνο στη δεξιά σελίδα και η αριστερή
να είναι διαθέσιmicroη για πρόχειρους υπολογισmicroούς
bull να microην υπάρχουν microουντζούρες αλλά microόνο απλά διαγραmicromicroένα λάθη
bull για κάθε πείραmicroα να δίνονται ο τίτλος συνοπτική περιγραφή της
διεργασίας αλλάγες στην αναλυτική microέθοδο παρατηρήσεις πίνακες
δεδοmicroένων και διαγράmicromicroατα οι υπολογισmicroοί και τα αποτελέσmicroατα
ΚΑΝΟΝΕΣ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ
ΕΠΙ∆ΕΙΞΗ ΠΥΡΟΣΒΕΣΗΣ
Πείραmicroα 1 ___________________________________________________________________________ Π1 ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ndash ΣΧΗΜΑ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ
Τα κατιόντα ταξινοmicroούνται σε οmicroάδες microε βάση τη συmicroπεριφορά τους έναντι
ορισmicroένων αντιδραστηρίων Στη συστηmicroατική ποιοτική ανάλυση (υγροχηmicroική microέθοδος
Fresenius) γίνεται ο διαδοχικός διαχωρισmicroός των κατιόντων (ή των ανιόντων) microε
σχηmicroατισmicroό δυσδιάλυτων ενώσεων που διαχωρίζονται microε διήθηση ή φυγοκέντριση
από το διάλυmicroα Η καταβύθιση επιτυγχάνεται microε την επίδραση ενός κοινού
αντιδραστηρίου σε ορισmicroένο pH και τα ιόντα που καταβυθίζονται αποτελούν microία
αναλυτική οmicroάδα Στο ακόλουθο σχήmicroα δίνεται ένα συνοπτικό σχήmicroα διαχωρισmicroού
κατιόντων και των πέντε οmicroάδων Για περισσότερες πληροφορίες βλέπε στη
βιβλιογραφία που δίνεται στα πλαίσια του εργαστηριακού microαθήmicroατος
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
Π1Α ΠΡΩΤΗ ΟΜΑ∆Α (Ag+ Hg22+ Pb2+)
Στην πρώτη αναλυτική οmicroάδα περιλαmicroβάνονται τα κατιόντα Pb2+ Hg22+ Ag+ Cu+
Au+ και Tl+ Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν χλωριούχα
άλατα που είναι δυσδιάλυτα σε απιονισmicroένο νερό και σε αραιά διαλύmicroατα οξέων
Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται αραιό διάλυmicroα HCl προς αποφυγή
υδρόλυσης κατιόντων της δεύτερης οmicroάδας Ο διαχωρισmicroός των κατιόντων της 1ης
αναλυτικής οmicroάδας βασίζεται στο γεγονός ότι ενώ και τα τρία κατιόντα (Pb2+ Hg22+
Ag+) σχηmicroατίζουν δυσδιάλυτα χλωριούχα ιζήmicroατα αντιδρούν διαφορετικά κάτω από
ορισmicroένες συνθήκες Έτσι πχ το ίζηmicroα PbCl2 διαλύεται σε θερmicroό νερό και microπορεί να
αποmicroακρυνθεί ενώ το ίζηmicroα AgCl διαχωρίζεται microε διάλυmicroα NH3 επειδή σχηmicroατίζει
ευδιάλυτο σύmicroπλοκο microε τα microόρια NH3
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
Π1Β ∆ΕΥΤΕΡΗ ΟΜΑ∆Α (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+ As(II I) As(V) Sb(II I)
Sb(V) Sn2+ Sn(IV))
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν θειούχες ενώσεις που
είναι δυσδιάλυτες σε ασθενώς όξινο περιβάλλον Σαν κοινό αντιδραστήριο
χρησιmicroοποιείται το H2S σε αραιό διάλυmicroα HCl (01 ndash 03 Μ)
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ ΤΡΙΤΗ ΟΜΑ∆Α (Fe2+ Fe3+ Mn2+ Co2+ Ni2+ Al3+ Cr3+ Zn2+)
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν θειούχες ενώσεις που
είναι αδιάλυτες σε αλκαλικό διάλυmicroα NH3 Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται
το H2S σε σε αλακλικό διάλυmicroα NH3
ΤΕΤΑΡΤΗ ΟΜΑ∆Α (Ca2+ Sr2+ Ba2+)
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν αδιάλυτες ανθρακικές
ενώσεις Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται το (NH4)2(CO3) σε σε αλακλικό
περιβάλλον (ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH3-NH4Cl)
ΠΕΜΠΤΗ ΟΜΑ∆Α (Mg2+ K+ Na+ NH4+)
Τα κατιόντα αυτής της οmicroάδας ανιχνεύονται στο διήθηmicroα που αποmicroένει και microετά το
διαχωρισmicroό της 4ης αναλυτικής οmicroάδας Ανιχνεύνται το καθένα παρουσία του άλλου
χωρίς επιπλέον διαχωρισmicroό Η οmicroάδα αυτή προφανώς δεν έχει και δεν χρειάζεται
κάποιο κοινό αντιδραστήριο
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει ένα κατιον από κάθε αναλυτική οmicroάδα και θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος να διαχωρισθεί και να ταυτοποιηθεί microε microία
ή περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται στη συνέχεια
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π1Γ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ
1 ΝΗ4+
a Με ΝaΟΗ (10) Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
ΝαΟΗ και παρατηρείστε την απελευθέρωση αmicromicroωνίας microε τη
χαρακτηριστική οσmicroή
2 Li+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Χρησιmicroοποιείστε ένα microεταλλικό κλιπ για να πάρετε
δείγmicroα από τη στερεά ουσία στο άκρο του και τοποθετήστε στη φωτιά
Παρατηρείστε το χρώmicroα της φλόγας
3 Ca2+
a Με οξαλικά ιόντα Προσθέστε οξαλικό οξύ και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την
αλλαγή
4 Ba2+
a Με SO42- Προσθέστε H2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την αλλαγή
b Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
5 Cu2+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Με τον ίδιο ακριβώς τρόπο όπως προηγουmicroένως
b Με S2- Προσθέστε microερικές σταγόνες θειούχου νατρίου ∆ηmicroιουργείται
microαύρο ίζηmicroα Προσθέστε πυκνό διάλυmicroα ΗΝΟ3 και παρατηρείστε την
αλλαγή
c Με ΝΗ3 Έντονο κυανό χρώmicroα
6 Α l3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται λευκό ζελατινώδες ίζηmicroα Παρατηρείστε την
αλλαγή microετά από προσθήκη ΝαΟΗ
7 Fe3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται σκούρο πορτοκαλί (προς καστανό) ζελατινώδες
ίζηmicroα Παρατηρείστε την αλλαγή microε προσθήκη ΗCl (10)
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ b Mε K4[Fe(CN)6] ∆ηmicroιουργείται σκούρο κυανό ίζηmicroα (κυανό του
Βερολίνου)
c Με SCN - σε όξινο διάλυmicroα Οξινίστε το διάλυmicroα microε HCl (10)
προσθέστε SCN- και παρατηρείστε την αλλαγή στο χρώmicroα
8 Ni2+
a Mε ΝΗ3 Προσθέστε microόνο 1-2 σταγόνες ΝΗ3 και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία ανοικτοπράσινου ζελατινώδους ιζήmicroατος Προσθήκη
περίσσειας ΝΗ3 αναδιαλύει το ίζηmicroα και σχηmicroατίζει κυανό σύmicroπλοκο
b Mε ΝΗ3 και διmicroεθυλογλυοξίmicroη Επαναλάβετε τη διαδικασία στο (a)
και προσθέστε διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης (1 σε EtOH)
Παρατηρείστε την αλλαγή
9 Zn2+
a Με ΝaOH (10) και θειοακεταmicro ίδιο Τοποθετείστε το διαλυmicroένο
στερεό σε νερό που βράζει για 5-10rsquo Προσθέστε 2-3 σταγόνες ΝαΟΗ
(10) και microερικές σταγόνες θειακεταmicroίδιο και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε πυκνό ΗΝΟ3 και παρατηρείστε
την αλλαγή
10 Pb2+
a Με Cl - Προσθέστε ΗCl (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία λευκού
ιζήmicroατος
b Με SO42- Προσθέστε Η2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος
c Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
d Με S2- Προσθέστε S2- και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία microελανού
ιζήmicroατος Προσθήκη πυκνού ΗΝΟ3 διαλύει το ίζηmicroα
e Με Ι - Προσθέστε ΚΙ και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου ιζήmicroατος
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Κατιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π2 ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει τέσσερα ανιόντα που θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ταυτοποιηθούν microε microία ή
περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται
στη συνέχεια
1 CH3COO -
a) Με H2SO4 10 Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microε το σταγονόmicroετρο
microερικές σταγόνες H2SO4 και παρατηρείστε τη χαρακτηριστική οσmicroή του
διαλύmicroατος (ξύδι ndash παίρνει λίγη ώρα)
b) Με FeCl3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες FeCl3 και
παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος (πορτοκαλί)
2 CO32-
a) Με BaCl2 και HCl Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
H2O για διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε λίγες σταγόνες άχρωmicroου
διαλύmicroατος ΒaCl2 και παρατηρείστε την αλλαγή (λευκό ίζηmicroα) Στη
συνέχεια προσθέστε ΗCl (οξύ) και παρατηρείστε την αλλαγή
(διαλυτοποίηση και αέριο)
3 Cl - και Ι -
a) Με HNO3 και AgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
H2O Οξινίστε το διάλυmicroα microε HNO3 (10) και στη συνέχεια προσθέστε
microερικές σταγόνες AgNO3 Παρουσία Cl- σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα
Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και παρατηρείστε την αλλαγή Παρουσία Ι-
σχηmicroατίζεται κίτρινο ίζηmicroα Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και
παρατηρείστε την αλλαγή
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
4 CrO42-
a) Mε Η2SO4 και Η2O2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
νερό Οξινίστε το διάλυmicroα microε Η2SO4 (10) και προσθέστε microερικές
σταγόνες Η2O2 Παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος σε microαύρο
λόγω του σχηmicroατισmicroού του πολύ ασταθούς υπεροξειδίου του χρωmicroίου
(CrO5)
b) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό
Προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
κίτρινου ιζήmicroατος
5 NO3--
a) Με π H2SO4 (στον απαγωγό) και FeSO4 ∆ιαλυτοποιήστε το
στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό (05 ml περίπου) Έχοντας το δοκ
σωλήνα σε κλίση προσθέστε προσεκτικά αφήνοντας να κυλήσει στα
εσωτερικά τοιχώmicroατα του σωλήνα περίπου 05 ml πυκνού H2SO4 Μην
αναmicroείξετε τα δύο υγρά Ψύξετε το σωλήνα και προσθέστε προσεκτικά
έχοντας το σωλήνα σε κλίση όπως πριν 05 ml περίπου κορεσmicroένου
διαλύmicroατος FeSO4 Παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό καστανο-ιώδους
δακτυλίου στη microεσοεπιφάνεια των 2 φάσεων
6 S2O3- (στον απαγωγό)
a) Mε HCl 10 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες HCl Το ασταθές
θειοθειϊκό οξύ που παράγεται διασπάται σε θείο (υποκίτρινο ίζηmicroα) και
διοξείδιο του θείου (διαπεραστική οσmicroή)
b) Με AgNO3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες διαλύmicroατος
AgNO3 και παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό λευκού ιζήmicroατος που σταδιακά
αλλάζει σε κίτρινο πορτοκαλί και τελικά microαύρο
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ 7 SO4
2-
a) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό Οξινίστε
microε διάλυmicroα HCl (10) και προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2
Σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα Το ίζηmicroα δεν αναδιαλύεται microε προσθήκη HCl
8 S2-
a) Με ΑgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο H2O
Προσθέστε microερικές σταγόνες AgNO3 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
microαύρου ιζήmicroατος
b) Με Η2SO4 (10) (στον απαγωγό) ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας
δείγmicroα microε λίγο H2O Προσθέστε λίγο Η2SO4 και παρατηρείστε την
έκκλυση αερίου microε αποκρουστική οσmicroή
Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Ανιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________ Π3 ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΙΟΝΤΩΝ
Α) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΑΝΙΟΝΤΩΝ (F- Cl- Br- I-) ΜΕ ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΛΕΠΤΗΣ
ΣΤΙΒΑ∆ΑΣ
Αντιδραστήρια - Οργανα
Γνωστό διάλυmicroα NaCl KΒr και KI (1 Μ το καθένα)
∆ιαλύτης (κινητή φάση) Μίγmicroα ακετόνης κ-βουτανόλης πυκνής αmicromicroωνίας
και νερού σε κατόγκον αναλογία 6520105
Στατική φάση Γιάλινες πλάκες (5x20 cm) επιστρωmicroένες microε silica gel G
Αντιδραστήριο Ταυτοποίησης ∆ιάλυmicroα πορφυρού βρωmicroοκρεσόλης 01 σε
αλκοόλη
Χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος microε κάλυmicroα
Μικροσιφώνιοσύριγγα
Ψεκαστήρας
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
Πάνω στη χρωmicroατογραφική πλάκα και σε απόσταση 1 cm από την ακmicroή
χαράσεται microε microολύβι λεπτή γραmicromicroή Ακριβώς πάνω από τη γραmicromicroή και σε
απόσταση 1 cm το ένα από το άλλο φέρονται microε microικροσιφώνιο τέσσερα
δείγmicroατα 2 microL (microε τη σειρά γνωστό ndash άγνωστο) Στη συνέχεια η πλάκα
αφήνεται να ξηρανθεί στον αέρα Ο χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος πληρώνεται
microε τον διαλύτη (κινητή φάση) microέχρις ύψους 05 cm απο τον πυθmicroένα
εισάγεται η πλάκα και ο θάλαmicroος καλύπτεται Οταν το microέτωπο του διαλύτη
ανέλθει σε ύψος περίπου 15 cm (microετά απο περίπου microία ώρα) η πλάκα
εξάγεται από τον θάλαmicroο σηmicroειώνεται η θέση του microετώπου του διαλύτη και η
πλάκα αφήνεται να ξηρανθεί Μετά την ξήρανση η πλάκα ψεξάζεται microε το
αντιδραστήριο ταυτοποίησης οπότε τα ανιόντα Cl- Br- και Ι- εmicroφανίζονται σαν
κηλίδες microε έντονο κίτρινο χρώmicroα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
dagger
Rf =DA
DS
Σχηmicroατική παράσταση προετοιmicroασίας και διεξαγωγής και χρωmicroατογραφήmicroατος επίπεδης χρωmicroατογραφίας χάρτου
Β) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+) - ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ
ΧΑΡΤΟΥ
Αντιδραστήρια
Αγνωστο δείγmicroα Μίγmicroα αλάτων (microαζική αναλογία) HgCl2 (2) CdCl2 (4)
CuCl2 (3) Pb(NO3)2 (4) και Bi2O3 (1)
Γνωστό διάλυmicroααναφοράς (01 Μ) HgCl2 CdCl2 CuCl2 Pb(NO3)2 και BiOCl
(διαλυτοποίηση Bi2O3 σε aquatic HCl)
Η στατική φάση αποτελείται από χρωmicroατογραφικό χαρτί (bdquoαργής ροήςldquo 7 x 4
cm2)
Η κινητή φάση αποτελείται από microίγmicroα βουτανόλη (tert Butanol 49 mL
τήκεται σε φούρνο) ακετόνη (aceton 3 mL) acetylacetonate (acac 5
mL) H2O (10 mL) και conc HNO3 (3 mL)
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
∆ιάλυmicroα των αλάτων (δύο σταγόνες) προστίθεται διαδοχικά (αφού στεγνώσει
η πρώτη) σε χρωmicroατογραφικό χαρτί και αφήνεται να στεγνώσει
Σχηmicroατίζονται σταθερά σύmicroπλοκα των microεταλλοϊόντων microε το acac που
microπορούν να διαχωρισθούν χρωmicroατογραφικά Το στεγνό χαρτοχρωmicroατο-
γράφηmicroα αναπτύσσεται microε διάλυmicroα H2S και σχηmicroατίζονται τα θειούχα άλατα
των microεταλλοιόντων microε τα χαρακτηριστικά τους χρώmicroατα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
microεταλλοιόν τιmicroή Rf χρώmicroα είδος
Pb2+ 005 microαύρο Pb(II)-acac
Cd2+ 012 κίτρινο Cd(Cl)n(2-n)+
Cd 2+ 070 κίτρινο Cd(II)-acac
Cu2+ 022 σκούρο καφέ Cu(II)-acac
Bi3+ 085 ανοικτό καφέ Bi(III)-acac
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Π3Γ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ΚΑΛΙΟΥ ΜΕ ΠΡΩΤΟΛΥΤΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ IΟΝΑΝΤΑΛΛΑΓΗ
O ποσοτικός προσδιορισmicroός microεταλλοϊόντων microπορεί να διεξαχθεί microε
οξεοβασική ογκοmicroετρία microετά από ιονανταλλαγή τους microε πρωτόνια όξινων
ιονανταλλακτικών ρητινών και τιτλοmicroέτρηση των ανταλλαχθέντων
πρωτονίων H microέθοδος είναι χρήσιmicroη στον προσδιορισmicroό microονοσθενών
microεταλλοιόντων
Oι όξινες ιονανταλλακτικές ρητίνες είναι κατιονανταλλάκτες microε
ακινητοποιηmicroένο το ανιόν (πχ σε ρητίνη οργανικού πολυmicroερούς)
όξινες οmicroάδες είναι πχ R-SO3- H+ και R-CO2- H+
H microέθοδος στηρίζεται στο γεγονός ότι κατά την ιονανταλλαγή ανταλλάσεται
και δεσmicroεύεται από τη ρητίνη το ιόν microε τη microεγαλύτερη χηmicroική συγγένεια έλξη
προς το ενεργό κέντρο και το αντιόν διέρχεται ldquoανεπηρέαστοldquo απο τη στήλη
H έλξη ενός ιόντος από τον ιονανταλλάκτη εξαρτάται από το φορτίο και την
ακτίνα του ενυδατωmicroένου ιόντος Eνα ιόν εναλλάσεται τόσο πιο γρήγορα και
σταθερά όσο πιο microεγάλο είναι το ιοντικό του δυναmicroικό (δηλ ziri)
Xαρακτηριστική ιδιότητα κάθε ιονανταλλάκτη είναι η χωρητικότητά του Αυτή
καθορίζει τα ισοδύναmicroα-mol (eq-mol) που microπορούν να ανταλλαγούν από 1
Kg ιονανταλλάκτη Για οργανικούς ιονανταλλάκτες η τιmicroή αυτή κυmicroαίνεται
microεταξύ 1 και 10 molKg Bέβαια αναλυτικά χρήσιmicroο είναι microόνο το 50 ndash 60
της microέγιστης χωρητικότητας
H ιονανταλλαγή ακολουθεί τους νόmicroους των στατιστικών πιθανοτήτων αλλά
όταν η στήλη έχει ικανό microήκος η ανταλλαγή είναι κατά κανόνα ποσοτική
Προβλήmicroατα κατά την ιονανταλλαγή microπορούν να παρουσιασθούν
σε πυκνά διαλύmicroατα ισχυρών πρωτολυτών
σε διαλύmicroατα ασθενών πρωτολυτών (microερική διάσταση)
σε πυκνά διαλύmicroατα ασθενών αλκαλικών κατιόντων (υδρόλυση)
σε διαλύmicroατα microε ισχυρό οξειδοαναγωγικό δυναmicroικό
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
ιονανταλλακτική στήλη
σταγονοmicroετρική χοάνη
υαλοβάmicroβακας
Xηmicro ικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M NaOH
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
(1)
κατιονανταλλάκτης
Παρασκευή ∆ιαλυmicroάτων
bull Το δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο κάλιο (KCl MB= 74551 gmol) διαλύεται microε
απ Νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL (διάλυmicroα του καλίου)
bull Παρασκεύαζεται διάλυmicroα 01 Μ NaOH και τιτλοδοτείται microε διάλ 0100 Μ HCl
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού amp Προσδιορισmicroού
Eτοιmicroάζεται η στήλη σύmicroφωνα microε τις υποδείξεις του υπεύθυνου του εργαστηρίου
Zυγίζονται 10 g κατιονανταλλακτικής ρητίνης και microεταφέρονται στη στήλη Στη
συνέχεια microε έκλουση 100 mL διαλύmicroατος HCl (11) ο ιονανταλλάκτης microεταφέρεται
στην όξινη του microορφή (εάν δεν είναι ήδη στην όξινη του microορφή) και ξεπλένεται microε
απεσταγmicroένο νερό microέχρις ότου το έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα (απαιτείται όγκος
απεσταγmicroένου νερού περίπου ίσος microε 4-5 του όγκου της ρητίνης)
Aκολούθως προστίθεται το διάλυmicroα του καλίου (2000 mL διαλ KCl) στη στήλη
εκλούεται προσεκτικά η ρητίνη και η στήλη ξεπλύνεται microε περίπου 150 mL
απεσταγmicroένου νερού (3 x 50 mL το τελευταίο έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα) Tα
εκλούmicroατα συλλέγονται στο ίδιο κωνικό ποτήρι όπου διεξάγεται και η τιτλοδότηση
των πρωτονίων microε το προπαρασκευασθέν διάλυmicroα αναφορας NaOH Eπειδή τα mol ndash
πρωτονίων είναι ισοδύναmicroα microε τα mol των κατιόντων καλίου υπολογίζεται έmicromicroεσα η
ποσότητα (σε g) KCl στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π3 ΙΟΑΝΑΤΑΛΛΑΚΤΙΚΟΣ ∆ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ amp ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΛΙΟΥ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος NaOH
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για 20 mL δλmicro NaOH
[NaOH] molL
dagger
x [NaOH] plusmn s[NaOH] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας χλωριούχου καλίου σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ ΝαΟΗ) mL για 20 mL δλmicro Κ+
[K+] στο διαλυmicroα
m(KCl)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m( KCl) plusmn sm( KCl) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται
τιτλοmicroέτρηση του διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος (HCl διάλυmicroα
αναφοράς) που παρασκευάστηκε από διάλυmicroα πυκνού HCl (υδροχλωρικού
οξέος) microε laquoπρότυπη ουσίαraquo (ανθρακικό νάτριο Na2CO3) και στο δεύτερο
microέρος γίνεται η τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει Na2CO3
(ανθρακικό νάτριο) και NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) microε το
τιτλοδοτηmicroένο διάλυmicroα HCl (υδροχλωρικού οξέος)
1ο Μέρος
Το Na2CO3 (ανθρακικό νάτριο) microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν πρότυπη
ουσία όmicroως επειδή το στερεό Na2CO3 απορροφά υγρασία σχηmicroατίζοντας
Na2CO3 H2O και CO2 σχηmicroατίζοντας NaHCO3 πρέπει πριν τη χρήση του σαν
πρότυπη ουσία να ξηραίνεται στους 275 οC για επαναmicroετατροπή του σε
Na2CO3 Για την εκδίωξη προσροφηmicroένου H2O και CO2 αρκεί η ξήρανση
στους 140 οC για δύο ώρες
Αρχικά παρασκευάζονται 500 mL αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
([HCl]αραιόasymp 01 Μ διάλυmicroα αναφοράς) από διάλυmicroα πυκνού υδροχλωρικού
οξέος ([HCl]πυκνόasymp 1165 Μ) Ο υπολογισmicroός των απαιτούmicroενων όγκων
γίνεται microε τη χρήση της εξίσωσης της αραίωσης
dagger
Ccon sdot Vcon = Cdil sdot Vdil
Για την τιτλοδότηση του αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική
ζυγαριά περίπου 06 g ανθρακικού νατρίου και διαλύονταιαραιώνονται microε
απ νερό microέχρι τα 1000 mL σε ογκοmicroετρική φιάλη (1000 mL) 25 mL
από αυτό το διάλυmicroα χρησιmicroοποιούνται για καθεmicroία τιτλοδότηση 25 mL
διαλύmicroατος αραιού υδροχλωρικού οξέος Συνολικά διεξάγονται 4
τιτλοδοτήσεις για τον προσδιορισmicroό της microοριακότητας (συγκέντρωση του
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
HCl) του αραιού υδατικού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος Λαmicroβάνεται ο
microέσος όρος των τιmicroών Για άριστη επαναλληψιmicroότητα το σχετικό εύρος
των τιmicroών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 03
Οταν για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου χρησιmicroοποιείται σαν δείκτης
ερυθρό του microεθυλίου τότε η τιτλοδότηση διεξάγεται microέχρι βαθmicroιαίας
αλλαγής του κίτρινου χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο Στη συνέχεια το
διάλυmicroα βράζεται ήπια για 2 λεπτά και επαναεmicroφανίζεται το κίτρινο
χρώmicroα του δείκτη Στο σηmicroείο αυτό η κωνική φιάλη καλύπτεται microε γιαλί το
διάλυmicroα αφήνεται να κρυώσει και συνεχίζεται η τιτλοδότηση microέχρι
απότοmicroης αλλαγής του χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο (τελικό σηmicroείο)
H εξίσωση της οξεοβασικής αντίδρασης και ο σχετικός στοιχειοmicroετρικός
τύπος είναι ο ακόλουθoς
dagger
CO32- + 2H + AElig H 2O +CO2
dagger
2 (CCO 32 - sdot VCO3
2 - ) = CHCl sdot VHCl
2ο Μέρος
Σε υδατικό διάλυmicroα τα ανθρακικά microπορούν να τιτλοδοτηθούν σε όξινα
ανθρακικά microε ισοδύναmicroη ποσότητα πρωτονίων σύmicroφωνα microε την
αντίδραση
dagger
CO32- + H+ AElig HCO3
-
Το ισοδύναmicroο σηmicroείο αντιστοιχεί σε pH = 83 και σαν δείκτης
χρησιmicroοποιείται φαινολοφθαλείνη Τα ανθρακικά microπορούν να
τιτλοδοτηδούν περαιτέρω microέχρι το σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3)
σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
CO32- + 2H + AEliglt H 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ Για την επιτυχή έκβαση των πειραmicroάτων και την αποτελεσmicroατική επίτευξη
των στόχων του Εργαστηρίου Αναλυτικής Χηmicroείας Ι θα πρέπει ο φοιτητής να
bull έρχεται προετοιmicroασmicroένος στο εργαστήριο (να microελετά το τη θεωρία και
το πρακτικό microέρος διεξαγωγής κάθε πειράmicroατος)
bull χρησιmicroοποιεί αποτελεσmicroατικά το εργαστηριακό του ηmicroερολόγιο
κρατώντας σηmicroειώσεις πρίν κατά και microετά το πείραmicroα και αναγρά-
φοντας σε αυτό τις χηmicroικές αντιδράσεις και τους σχετικούς στοιχειο-
microετρικούς τύπους και πίνακες
bull προσέχει και να διατηρεί καθαρό τον εξοπλισmicroό που χρησιmicroοποιεί
χωρίς να σπαταλά άσκοπα χρόνο και υλικά καθαρισmicroού (πχ
απιονισmicroένο νερό)
bull ελέγχει για παρουσία πιθανών χονδροειδών σφαλmicroάτων
bull ρωτά τον υπεύθυνο του εργαστηρίου όταν έχει απορίες
bull ακολουθά τους κανόνες ασφαλείας και τις οδηγίες των υπευθύνων του
εργαστηρίου
ΤΟ ΑΝΑΛΥΤΙΚΟ ∆ΕΙΓΜΑ
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________
ΠΡΟΑΝΑΛΥΤΙΚΕΣ ∆ ΙΕΡΓΑΣΊΕΣ ΣΤΗ ΧΗΜΙΚΉ ΑΝΆΛΥΣΗ Ζύγιση σε ηλεκτρονικούς αναλυτικούς ζυγούς microε τη βοήθεια
φιαλιδίων ή χατρου ζύγισης
Ογκοmicroέτρηση ογκοmicroετρικές φιάλες προχοϊδες σιφώνιο πλήρωσης ή ογκοmicroετρικό (microεγαλ ακρίβεια) σιφώνιο microέτρησης σιφώνιο microέτρησης ορολογικό (αριθmicroηmicroένα microέχρι το ακροφύσιο πλήρες άδειασmicroα) αυτόmicroατη microικροπιπέτα (φούσκα)
βαθmicroονοmicroηmicroένοι (ογκοmicroετρικοί) κύλινδροι (δεν είναι ακριβείας) ποτήρια βρασmicroού κωνικές φιάλες δοχεία αντιδραστηρίων (χωρίς αναλυτική ακρίβεια)
Λειοτρίβηση σε ιγδίο
Κοσκίνηση
Ξήρανση ξηραντήρας (κενού) φούρνος πυριατήριο κλίβανοι υδρόλουτρα ατmicroόλουτρα ελαιόλουτρα θερmicroαντικές πλάκες microε αναδευτήρα λύχνοι (Bunsen)
Καταβύθιση - ∆ιήθηση διηθητικό χαρτί (χωνί) χωνί Buchner χωνευτήριο Gooch πορώδους πορσελάνης τηγmicroένου γυαλιού
Φυγοκέντριση περιστροφείς φυγοκέντρισης
Εκχύλιση
Υγρή Πεψη διαλυτοποίηση microε οξέα (HF HCl HNO3 κα) πέψη Kjeldahl πέψη σε αυτόκλειστο
Σύντηξη όξινη αλκαλική οξειδωτική αναγωγική
Τεφροποίηση
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΜΕΘΟ∆ΟΙ ΚΛΑΣΙΚΗΣ ΧΗΜΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ
Σταθmicro ική Ανάλυση
γνωστή στοιχειοmicroετρία m = n middot MB
αναλυτικός ζυγός 00000 g ή 01 mg
σχετικό σφάλmicroα ζύγισης 00007
Ογκοmicroετρική Ανάλυση
εξισώσεις ογκοmicroέτρησης
dagger
z 2 sdot C1 sdot V1 = z1 sdot C2 sdot V2
dagger
m
MB= n1 = C1 sdot V1
συνολικό σχετικό σφάλmicroα ογκοmicroέτρησης 00011
σχετικό σφάλmicroα προχοϊδας 00009
σχετικό σφάλmicroα ζύγισης 00007
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΣΤΟΙΧΕΙΩ∆ΕΙΣ ΚΑΝΟΝΕΣ ΚΑΛΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ
Για ασφαλή και απρόσκοπτη διεξαγωγή των περαmicroάτων του Εργαστηρίου
Αναλυτικής Χηmicroείας Ι ο φοιτητής θα πρέπει πάντοτε
bull να φορά τα προστατευτικά γυαλιά
bull να έχει δεmicroένα τα microαλλιά (όταν αυτά είναι microακριά)
bull να φορά την εργαστηριακή ποδιά
bull να φορά κλειστά και στερεά υποδήmicroατα
bull να γνωρίζει τις ιδιότητες των χηmicroικών που χρησιmicroοποιεί τόσο αυτός
όσο και οι γύρω του
bull σε περίπτωση πυρκαγιάς ή άλλων απρόβλεπτων περιστατικών και
ατυχηmicroάτων παράλληλα microε την ενδεδειγmicroένη αντιmicroετώπιση τους να
προειδοποιεί αmicroέσως τους γύρω του και τον υπεύθυνο του
εργαστηρίου (πχ σε περίπτωση που επιρυπανθούν microε κάποια χηmicroική
ουσία τα microάτια του να χρησιmicroοποιήσει αmicroέσως τη bdquoντουζιέραldquo microατιών
και να ζητήσει να ειδοποιήσουν τον υπεύθυνο του εργαστηρίου)
bull να γνωρίζει που βρίσκονται microέσα στο εργασήριο οι πυροσβεστήρες οι
ντουζιέρες οι έξοδοι κινδύνοι και τα τηλέφωνα
bull να εργάζεται microόνο στην παρουσία και microε τις οδηγίες των υπευθύνων
του εργαστηρίου
bull να microην τρώει και πίνει στο εργαστήριο
bull να microην πειραmicroατίζεται microε οτιδήποτε άσχετο προς το εργαστηριακό
microάθηmicroα
bull για microεταφορά διαλυmicroάτων να χρησιmicroοποιεί τα σιφώνια microε τις φούσκες
(και όχι microε το στόmicroα)
bull να είναι προσεκτικός microε τις γυάλινες κατασκευές (είναι εύθραυστες και
επικίνδυνες)
bull προσεκτικός microε τις επιφάνειες των θερmicroαντικών πλακών και microε σκεύη
που βρίσκονται πάνω σε αυτές ή σε φούρνους ξήρανσης
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΗΜΕΡΟΛΟΓΙΟ
Το εργαστηριακό ηmicroερολόγιο ένα από τα πιό απαιραίτητα και σηmicroαντικά
αντικείmicroενα ενός (αναλυτικού) εργαστηρίου Σε αυτό καταγράφονται οι
παρατηρήσεις υπολογισmicroοί και τα δεδοmicroένα (πρωτογενή και
επεξεργασmicroένα) Οι σηmicroειώσεις στο εργαστηριακό ηmicroερολόγιο πρέπει να
σαφείς και laquoξεκάθαρεςraquo έτσι ώστε αυτά που αναγράφονται να microπορούν να
αναγνωσθούν οι διεργασίες που περιγράφονται να επαναλληφθούν και
γενικά να microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν σηmicroείο αναφοράς όταν κάτι δεν παέι
καλά έτσι ώστε να δίνεται η δυνατότητα ιχνηλασιmicroότητας και ο προσδιορισmicroός
κάποιας εργαστηριακής αβλεψίας ή αναλυτικών σφαλmicroάτων
Στο εργασηριακό ηmicroερολόγιο θα πρέπει
bull να υπάρχει πρόβλεψη (πρώτες σελίδες) για πίνακα περιεχοmicroένων
bull κάθε πείραmicroα να αρχίζει microε νέα σελίδα
bull να υπάρχει αριθmicroός σελίδων και ηmicroεροmicroηνία
bull οι σηmicroειώσεις να αναγράφονται microόνο στη δεξιά σελίδα και η αριστερή
να είναι διαθέσιmicroη για πρόχειρους υπολογισmicroούς
bull να microην υπάρχουν microουντζούρες αλλά microόνο απλά διαγραmicromicroένα λάθη
bull για κάθε πείραmicroα να δίνονται ο τίτλος συνοπτική περιγραφή της
διεργασίας αλλάγες στην αναλυτική microέθοδο παρατηρήσεις πίνακες
δεδοmicroένων και διαγράmicromicroατα οι υπολογισmicroοί και τα αποτελέσmicroατα
ΚΑΝΟΝΕΣ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ
ΕΠΙ∆ΕΙΞΗ ΠΥΡΟΣΒΕΣΗΣ
Πείραmicroα 1 ___________________________________________________________________________ Π1 ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ndash ΣΧΗΜΑ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ
Τα κατιόντα ταξινοmicroούνται σε οmicroάδες microε βάση τη συmicroπεριφορά τους έναντι
ορισmicroένων αντιδραστηρίων Στη συστηmicroατική ποιοτική ανάλυση (υγροχηmicroική microέθοδος
Fresenius) γίνεται ο διαδοχικός διαχωρισmicroός των κατιόντων (ή των ανιόντων) microε
σχηmicroατισmicroό δυσδιάλυτων ενώσεων που διαχωρίζονται microε διήθηση ή φυγοκέντριση
από το διάλυmicroα Η καταβύθιση επιτυγχάνεται microε την επίδραση ενός κοινού
αντιδραστηρίου σε ορισmicroένο pH και τα ιόντα που καταβυθίζονται αποτελούν microία
αναλυτική οmicroάδα Στο ακόλουθο σχήmicroα δίνεται ένα συνοπτικό σχήmicroα διαχωρισmicroού
κατιόντων και των πέντε οmicroάδων Για περισσότερες πληροφορίες βλέπε στη
βιβλιογραφία που δίνεται στα πλαίσια του εργαστηριακού microαθήmicroατος
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
Π1Α ΠΡΩΤΗ ΟΜΑ∆Α (Ag+ Hg22+ Pb2+)
Στην πρώτη αναλυτική οmicroάδα περιλαmicroβάνονται τα κατιόντα Pb2+ Hg22+ Ag+ Cu+
Au+ και Tl+ Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν χλωριούχα
άλατα που είναι δυσδιάλυτα σε απιονισmicroένο νερό και σε αραιά διαλύmicroατα οξέων
Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται αραιό διάλυmicroα HCl προς αποφυγή
υδρόλυσης κατιόντων της δεύτερης οmicroάδας Ο διαχωρισmicroός των κατιόντων της 1ης
αναλυτικής οmicroάδας βασίζεται στο γεγονός ότι ενώ και τα τρία κατιόντα (Pb2+ Hg22+
Ag+) σχηmicroατίζουν δυσδιάλυτα χλωριούχα ιζήmicroατα αντιδρούν διαφορετικά κάτω από
ορισmicroένες συνθήκες Έτσι πχ το ίζηmicroα PbCl2 διαλύεται σε θερmicroό νερό και microπορεί να
αποmicroακρυνθεί ενώ το ίζηmicroα AgCl διαχωρίζεται microε διάλυmicroα NH3 επειδή σχηmicroατίζει
ευδιάλυτο σύmicroπλοκο microε τα microόρια NH3
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
Π1Β ∆ΕΥΤΕΡΗ ΟΜΑ∆Α (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+ As(II I) As(V) Sb(II I)
Sb(V) Sn2+ Sn(IV))
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν θειούχες ενώσεις που
είναι δυσδιάλυτες σε ασθενώς όξινο περιβάλλον Σαν κοινό αντιδραστήριο
χρησιmicroοποιείται το H2S σε αραιό διάλυmicroα HCl (01 ndash 03 Μ)
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ ΤΡΙΤΗ ΟΜΑ∆Α (Fe2+ Fe3+ Mn2+ Co2+ Ni2+ Al3+ Cr3+ Zn2+)
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν θειούχες ενώσεις που
είναι αδιάλυτες σε αλκαλικό διάλυmicroα NH3 Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται
το H2S σε σε αλακλικό διάλυmicroα NH3
ΤΕΤΑΡΤΗ ΟΜΑ∆Α (Ca2+ Sr2+ Ba2+)
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν αδιάλυτες ανθρακικές
ενώσεις Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται το (NH4)2(CO3) σε σε αλακλικό
περιβάλλον (ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH3-NH4Cl)
ΠΕΜΠΤΗ ΟΜΑ∆Α (Mg2+ K+ Na+ NH4+)
Τα κατιόντα αυτής της οmicroάδας ανιχνεύονται στο διήθηmicroα που αποmicroένει και microετά το
διαχωρισmicroό της 4ης αναλυτικής οmicroάδας Ανιχνεύνται το καθένα παρουσία του άλλου
χωρίς επιπλέον διαχωρισmicroό Η οmicroάδα αυτή προφανώς δεν έχει και δεν χρειάζεται
κάποιο κοινό αντιδραστήριο
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει ένα κατιον από κάθε αναλυτική οmicroάδα και θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος να διαχωρισθεί και να ταυτοποιηθεί microε microία
ή περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται στη συνέχεια
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π1Γ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ
1 ΝΗ4+
a Με ΝaΟΗ (10) Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
ΝαΟΗ και παρατηρείστε την απελευθέρωση αmicromicroωνίας microε τη
χαρακτηριστική οσmicroή
2 Li+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Χρησιmicroοποιείστε ένα microεταλλικό κλιπ για να πάρετε
δείγmicroα από τη στερεά ουσία στο άκρο του και τοποθετήστε στη φωτιά
Παρατηρείστε το χρώmicroα της φλόγας
3 Ca2+
a Με οξαλικά ιόντα Προσθέστε οξαλικό οξύ και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την
αλλαγή
4 Ba2+
a Με SO42- Προσθέστε H2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την αλλαγή
b Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
5 Cu2+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Με τον ίδιο ακριβώς τρόπο όπως προηγουmicroένως
b Με S2- Προσθέστε microερικές σταγόνες θειούχου νατρίου ∆ηmicroιουργείται
microαύρο ίζηmicroα Προσθέστε πυκνό διάλυmicroα ΗΝΟ3 και παρατηρείστε την
αλλαγή
c Με ΝΗ3 Έντονο κυανό χρώmicroα
6 Α l3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται λευκό ζελατινώδες ίζηmicroα Παρατηρείστε την
αλλαγή microετά από προσθήκη ΝαΟΗ
7 Fe3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται σκούρο πορτοκαλί (προς καστανό) ζελατινώδες
ίζηmicroα Παρατηρείστε την αλλαγή microε προσθήκη ΗCl (10)
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ b Mε K4[Fe(CN)6] ∆ηmicroιουργείται σκούρο κυανό ίζηmicroα (κυανό του
Βερολίνου)
c Με SCN - σε όξινο διάλυmicroα Οξινίστε το διάλυmicroα microε HCl (10)
προσθέστε SCN- και παρατηρείστε την αλλαγή στο χρώmicroα
8 Ni2+
a Mε ΝΗ3 Προσθέστε microόνο 1-2 σταγόνες ΝΗ3 και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία ανοικτοπράσινου ζελατινώδους ιζήmicroατος Προσθήκη
περίσσειας ΝΗ3 αναδιαλύει το ίζηmicroα και σχηmicroατίζει κυανό σύmicroπλοκο
b Mε ΝΗ3 και διmicroεθυλογλυοξίmicroη Επαναλάβετε τη διαδικασία στο (a)
και προσθέστε διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης (1 σε EtOH)
Παρατηρείστε την αλλαγή
9 Zn2+
a Με ΝaOH (10) και θειοακεταmicro ίδιο Τοποθετείστε το διαλυmicroένο
στερεό σε νερό που βράζει για 5-10rsquo Προσθέστε 2-3 σταγόνες ΝαΟΗ
(10) και microερικές σταγόνες θειακεταmicroίδιο και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε πυκνό ΗΝΟ3 και παρατηρείστε
την αλλαγή
10 Pb2+
a Με Cl - Προσθέστε ΗCl (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία λευκού
ιζήmicroατος
b Με SO42- Προσθέστε Η2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος
c Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
d Με S2- Προσθέστε S2- και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία microελανού
ιζήmicroατος Προσθήκη πυκνού ΗΝΟ3 διαλύει το ίζηmicroα
e Με Ι - Προσθέστε ΚΙ και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου ιζήmicroατος
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Κατιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π2 ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει τέσσερα ανιόντα που θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ταυτοποιηθούν microε microία ή
περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται
στη συνέχεια
1 CH3COO -
a) Με H2SO4 10 Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microε το σταγονόmicroετρο
microερικές σταγόνες H2SO4 και παρατηρείστε τη χαρακτηριστική οσmicroή του
διαλύmicroατος (ξύδι ndash παίρνει λίγη ώρα)
b) Με FeCl3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες FeCl3 και
παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος (πορτοκαλί)
2 CO32-
a) Με BaCl2 και HCl Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
H2O για διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε λίγες σταγόνες άχρωmicroου
διαλύmicroατος ΒaCl2 και παρατηρείστε την αλλαγή (λευκό ίζηmicroα) Στη
συνέχεια προσθέστε ΗCl (οξύ) και παρατηρείστε την αλλαγή
(διαλυτοποίηση και αέριο)
3 Cl - και Ι -
a) Με HNO3 και AgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
H2O Οξινίστε το διάλυmicroα microε HNO3 (10) και στη συνέχεια προσθέστε
microερικές σταγόνες AgNO3 Παρουσία Cl- σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα
Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και παρατηρείστε την αλλαγή Παρουσία Ι-
σχηmicroατίζεται κίτρινο ίζηmicroα Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και
παρατηρείστε την αλλαγή
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
4 CrO42-
a) Mε Η2SO4 και Η2O2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
νερό Οξινίστε το διάλυmicroα microε Η2SO4 (10) και προσθέστε microερικές
σταγόνες Η2O2 Παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος σε microαύρο
λόγω του σχηmicroατισmicroού του πολύ ασταθούς υπεροξειδίου του χρωmicroίου
(CrO5)
b) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό
Προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
κίτρινου ιζήmicroατος
5 NO3--
a) Με π H2SO4 (στον απαγωγό) και FeSO4 ∆ιαλυτοποιήστε το
στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό (05 ml περίπου) Έχοντας το δοκ
σωλήνα σε κλίση προσθέστε προσεκτικά αφήνοντας να κυλήσει στα
εσωτερικά τοιχώmicroατα του σωλήνα περίπου 05 ml πυκνού H2SO4 Μην
αναmicroείξετε τα δύο υγρά Ψύξετε το σωλήνα και προσθέστε προσεκτικά
έχοντας το σωλήνα σε κλίση όπως πριν 05 ml περίπου κορεσmicroένου
διαλύmicroατος FeSO4 Παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό καστανο-ιώδους
δακτυλίου στη microεσοεπιφάνεια των 2 φάσεων
6 S2O3- (στον απαγωγό)
a) Mε HCl 10 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες HCl Το ασταθές
θειοθειϊκό οξύ που παράγεται διασπάται σε θείο (υποκίτρινο ίζηmicroα) και
διοξείδιο του θείου (διαπεραστική οσmicroή)
b) Με AgNO3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες διαλύmicroατος
AgNO3 και παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό λευκού ιζήmicroατος που σταδιακά
αλλάζει σε κίτρινο πορτοκαλί και τελικά microαύρο
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ 7 SO4
2-
a) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό Οξινίστε
microε διάλυmicroα HCl (10) και προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2
Σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα Το ίζηmicroα δεν αναδιαλύεται microε προσθήκη HCl
8 S2-
a) Με ΑgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο H2O
Προσθέστε microερικές σταγόνες AgNO3 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
microαύρου ιζήmicroατος
b) Με Η2SO4 (10) (στον απαγωγό) ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας
δείγmicroα microε λίγο H2O Προσθέστε λίγο Η2SO4 και παρατηρείστε την
έκκλυση αερίου microε αποκρουστική οσmicroή
Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Ανιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________ Π3 ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΙΟΝΤΩΝ
Α) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΑΝΙΟΝΤΩΝ (F- Cl- Br- I-) ΜΕ ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΛΕΠΤΗΣ
ΣΤΙΒΑ∆ΑΣ
Αντιδραστήρια - Οργανα
Γνωστό διάλυmicroα NaCl KΒr και KI (1 Μ το καθένα)
∆ιαλύτης (κινητή φάση) Μίγmicroα ακετόνης κ-βουτανόλης πυκνής αmicromicroωνίας
και νερού σε κατόγκον αναλογία 6520105
Στατική φάση Γιάλινες πλάκες (5x20 cm) επιστρωmicroένες microε silica gel G
Αντιδραστήριο Ταυτοποίησης ∆ιάλυmicroα πορφυρού βρωmicroοκρεσόλης 01 σε
αλκοόλη
Χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος microε κάλυmicroα
Μικροσιφώνιοσύριγγα
Ψεκαστήρας
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
Πάνω στη χρωmicroατογραφική πλάκα και σε απόσταση 1 cm από την ακmicroή
χαράσεται microε microολύβι λεπτή γραmicromicroή Ακριβώς πάνω από τη γραmicromicroή και σε
απόσταση 1 cm το ένα από το άλλο φέρονται microε microικροσιφώνιο τέσσερα
δείγmicroατα 2 microL (microε τη σειρά γνωστό ndash άγνωστο) Στη συνέχεια η πλάκα
αφήνεται να ξηρανθεί στον αέρα Ο χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος πληρώνεται
microε τον διαλύτη (κινητή φάση) microέχρις ύψους 05 cm απο τον πυθmicroένα
εισάγεται η πλάκα και ο θάλαmicroος καλύπτεται Οταν το microέτωπο του διαλύτη
ανέλθει σε ύψος περίπου 15 cm (microετά απο περίπου microία ώρα) η πλάκα
εξάγεται από τον θάλαmicroο σηmicroειώνεται η θέση του microετώπου του διαλύτη και η
πλάκα αφήνεται να ξηρανθεί Μετά την ξήρανση η πλάκα ψεξάζεται microε το
αντιδραστήριο ταυτοποίησης οπότε τα ανιόντα Cl- Br- και Ι- εmicroφανίζονται σαν
κηλίδες microε έντονο κίτρινο χρώmicroα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
dagger
Rf =DA
DS
Σχηmicroατική παράσταση προετοιmicroασίας και διεξαγωγής και χρωmicroατογραφήmicroατος επίπεδης χρωmicroατογραφίας χάρτου
Β) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+) - ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ
ΧΑΡΤΟΥ
Αντιδραστήρια
Αγνωστο δείγmicroα Μίγmicroα αλάτων (microαζική αναλογία) HgCl2 (2) CdCl2 (4)
CuCl2 (3) Pb(NO3)2 (4) και Bi2O3 (1)
Γνωστό διάλυmicroααναφοράς (01 Μ) HgCl2 CdCl2 CuCl2 Pb(NO3)2 και BiOCl
(διαλυτοποίηση Bi2O3 σε aquatic HCl)
Η στατική φάση αποτελείται από χρωmicroατογραφικό χαρτί (bdquoαργής ροήςldquo 7 x 4
cm2)
Η κινητή φάση αποτελείται από microίγmicroα βουτανόλη (tert Butanol 49 mL
τήκεται σε φούρνο) ακετόνη (aceton 3 mL) acetylacetonate (acac 5
mL) H2O (10 mL) και conc HNO3 (3 mL)
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
∆ιάλυmicroα των αλάτων (δύο σταγόνες) προστίθεται διαδοχικά (αφού στεγνώσει
η πρώτη) σε χρωmicroατογραφικό χαρτί και αφήνεται να στεγνώσει
Σχηmicroατίζονται σταθερά σύmicroπλοκα των microεταλλοϊόντων microε το acac που
microπορούν να διαχωρισθούν χρωmicroατογραφικά Το στεγνό χαρτοχρωmicroατο-
γράφηmicroα αναπτύσσεται microε διάλυmicroα H2S και σχηmicroατίζονται τα θειούχα άλατα
των microεταλλοιόντων microε τα χαρακτηριστικά τους χρώmicroατα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
microεταλλοιόν τιmicroή Rf χρώmicroα είδος
Pb2+ 005 microαύρο Pb(II)-acac
Cd2+ 012 κίτρινο Cd(Cl)n(2-n)+
Cd 2+ 070 κίτρινο Cd(II)-acac
Cu2+ 022 σκούρο καφέ Cu(II)-acac
Bi3+ 085 ανοικτό καφέ Bi(III)-acac
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Π3Γ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ΚΑΛΙΟΥ ΜΕ ΠΡΩΤΟΛΥΤΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ IΟΝΑΝΤΑΛΛΑΓΗ
O ποσοτικός προσδιορισmicroός microεταλλοϊόντων microπορεί να διεξαχθεί microε
οξεοβασική ογκοmicroετρία microετά από ιονανταλλαγή τους microε πρωτόνια όξινων
ιονανταλλακτικών ρητινών και τιτλοmicroέτρηση των ανταλλαχθέντων
πρωτονίων H microέθοδος είναι χρήσιmicroη στον προσδιορισmicroό microονοσθενών
microεταλλοιόντων
Oι όξινες ιονανταλλακτικές ρητίνες είναι κατιονανταλλάκτες microε
ακινητοποιηmicroένο το ανιόν (πχ σε ρητίνη οργανικού πολυmicroερούς)
όξινες οmicroάδες είναι πχ R-SO3- H+ και R-CO2- H+
H microέθοδος στηρίζεται στο γεγονός ότι κατά την ιονανταλλαγή ανταλλάσεται
και δεσmicroεύεται από τη ρητίνη το ιόν microε τη microεγαλύτερη χηmicroική συγγένεια έλξη
προς το ενεργό κέντρο και το αντιόν διέρχεται ldquoανεπηρέαστοldquo απο τη στήλη
H έλξη ενός ιόντος από τον ιονανταλλάκτη εξαρτάται από το φορτίο και την
ακτίνα του ενυδατωmicroένου ιόντος Eνα ιόν εναλλάσεται τόσο πιο γρήγορα και
σταθερά όσο πιο microεγάλο είναι το ιοντικό του δυναmicroικό (δηλ ziri)
Xαρακτηριστική ιδιότητα κάθε ιονανταλλάκτη είναι η χωρητικότητά του Αυτή
καθορίζει τα ισοδύναmicroα-mol (eq-mol) που microπορούν να ανταλλαγούν από 1
Kg ιονανταλλάκτη Για οργανικούς ιονανταλλάκτες η τιmicroή αυτή κυmicroαίνεται
microεταξύ 1 και 10 molKg Bέβαια αναλυτικά χρήσιmicroο είναι microόνο το 50 ndash 60
της microέγιστης χωρητικότητας
H ιονανταλλαγή ακολουθεί τους νόmicroους των στατιστικών πιθανοτήτων αλλά
όταν η στήλη έχει ικανό microήκος η ανταλλαγή είναι κατά κανόνα ποσοτική
Προβλήmicroατα κατά την ιονανταλλαγή microπορούν να παρουσιασθούν
σε πυκνά διαλύmicroατα ισχυρών πρωτολυτών
σε διαλύmicroατα ασθενών πρωτολυτών (microερική διάσταση)
σε πυκνά διαλύmicroατα ασθενών αλκαλικών κατιόντων (υδρόλυση)
σε διαλύmicroατα microε ισχυρό οξειδοαναγωγικό δυναmicroικό
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
ιονανταλλακτική στήλη
σταγονοmicroετρική χοάνη
υαλοβάmicroβακας
Xηmicro ικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M NaOH
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
(1)
κατιονανταλλάκτης
Παρασκευή ∆ιαλυmicroάτων
bull Το δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο κάλιο (KCl MB= 74551 gmol) διαλύεται microε
απ Νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL (διάλυmicroα του καλίου)
bull Παρασκεύαζεται διάλυmicroα 01 Μ NaOH και τιτλοδοτείται microε διάλ 0100 Μ HCl
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού amp Προσδιορισmicroού
Eτοιmicroάζεται η στήλη σύmicroφωνα microε τις υποδείξεις του υπεύθυνου του εργαστηρίου
Zυγίζονται 10 g κατιονανταλλακτικής ρητίνης και microεταφέρονται στη στήλη Στη
συνέχεια microε έκλουση 100 mL διαλύmicroατος HCl (11) ο ιονανταλλάκτης microεταφέρεται
στην όξινη του microορφή (εάν δεν είναι ήδη στην όξινη του microορφή) και ξεπλένεται microε
απεσταγmicroένο νερό microέχρις ότου το έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα (απαιτείται όγκος
απεσταγmicroένου νερού περίπου ίσος microε 4-5 του όγκου της ρητίνης)
Aκολούθως προστίθεται το διάλυmicroα του καλίου (2000 mL διαλ KCl) στη στήλη
εκλούεται προσεκτικά η ρητίνη και η στήλη ξεπλύνεται microε περίπου 150 mL
απεσταγmicroένου νερού (3 x 50 mL το τελευταίο έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα) Tα
εκλούmicroατα συλλέγονται στο ίδιο κωνικό ποτήρι όπου διεξάγεται και η τιτλοδότηση
των πρωτονίων microε το προπαρασκευασθέν διάλυmicroα αναφορας NaOH Eπειδή τα mol ndash
πρωτονίων είναι ισοδύναmicroα microε τα mol των κατιόντων καλίου υπολογίζεται έmicromicroεσα η
ποσότητα (σε g) KCl στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π3 ΙΟΑΝΑΤΑΛΛΑΚΤΙΚΟΣ ∆ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ amp ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΛΙΟΥ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος NaOH
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για 20 mL δλmicro NaOH
[NaOH] molL
dagger
x [NaOH] plusmn s[NaOH] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας χλωριούχου καλίου σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ ΝαΟΗ) mL για 20 mL δλmicro Κ+
[K+] στο διαλυmicroα
m(KCl)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m( KCl) plusmn sm( KCl) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται
τιτλοmicroέτρηση του διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος (HCl διάλυmicroα
αναφοράς) που παρασκευάστηκε από διάλυmicroα πυκνού HCl (υδροχλωρικού
οξέος) microε laquoπρότυπη ουσίαraquo (ανθρακικό νάτριο Na2CO3) και στο δεύτερο
microέρος γίνεται η τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει Na2CO3
(ανθρακικό νάτριο) και NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) microε το
τιτλοδοτηmicroένο διάλυmicroα HCl (υδροχλωρικού οξέος)
1ο Μέρος
Το Na2CO3 (ανθρακικό νάτριο) microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν πρότυπη
ουσία όmicroως επειδή το στερεό Na2CO3 απορροφά υγρασία σχηmicroατίζοντας
Na2CO3 H2O και CO2 σχηmicroατίζοντας NaHCO3 πρέπει πριν τη χρήση του σαν
πρότυπη ουσία να ξηραίνεται στους 275 οC για επαναmicroετατροπή του σε
Na2CO3 Για την εκδίωξη προσροφηmicroένου H2O και CO2 αρκεί η ξήρανση
στους 140 οC για δύο ώρες
Αρχικά παρασκευάζονται 500 mL αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
([HCl]αραιόasymp 01 Μ διάλυmicroα αναφοράς) από διάλυmicroα πυκνού υδροχλωρικού
οξέος ([HCl]πυκνόasymp 1165 Μ) Ο υπολογισmicroός των απαιτούmicroενων όγκων
γίνεται microε τη χρήση της εξίσωσης της αραίωσης
dagger
Ccon sdot Vcon = Cdil sdot Vdil
Για την τιτλοδότηση του αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική
ζυγαριά περίπου 06 g ανθρακικού νατρίου και διαλύονταιαραιώνονται microε
απ νερό microέχρι τα 1000 mL σε ογκοmicroετρική φιάλη (1000 mL) 25 mL
από αυτό το διάλυmicroα χρησιmicroοποιούνται για καθεmicroία τιτλοδότηση 25 mL
διαλύmicroατος αραιού υδροχλωρικού οξέος Συνολικά διεξάγονται 4
τιτλοδοτήσεις για τον προσδιορισmicroό της microοριακότητας (συγκέντρωση του
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
HCl) του αραιού υδατικού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος Λαmicroβάνεται ο
microέσος όρος των τιmicroών Για άριστη επαναλληψιmicroότητα το σχετικό εύρος
των τιmicroών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 03
Οταν για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου χρησιmicroοποιείται σαν δείκτης
ερυθρό του microεθυλίου τότε η τιτλοδότηση διεξάγεται microέχρι βαθmicroιαίας
αλλαγής του κίτρινου χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο Στη συνέχεια το
διάλυmicroα βράζεται ήπια για 2 λεπτά και επαναεmicroφανίζεται το κίτρινο
χρώmicroα του δείκτη Στο σηmicroείο αυτό η κωνική φιάλη καλύπτεται microε γιαλί το
διάλυmicroα αφήνεται να κρυώσει και συνεχίζεται η τιτλοδότηση microέχρι
απότοmicroης αλλαγής του χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο (τελικό σηmicroείο)
H εξίσωση της οξεοβασικής αντίδρασης και ο σχετικός στοιχειοmicroετρικός
τύπος είναι ο ακόλουθoς
dagger
CO32- + 2H + AElig H 2O +CO2
dagger
2 (CCO 32 - sdot VCO3
2 - ) = CHCl sdot VHCl
2ο Μέρος
Σε υδατικό διάλυmicroα τα ανθρακικά microπορούν να τιτλοδοτηθούν σε όξινα
ανθρακικά microε ισοδύναmicroη ποσότητα πρωτονίων σύmicroφωνα microε την
αντίδραση
dagger
CO32- + H+ AElig HCO3
-
Το ισοδύναmicroο σηmicroείο αντιστοιχεί σε pH = 83 και σαν δείκτης
χρησιmicroοποιείται φαινολοφθαλείνη Τα ανθρακικά microπορούν να
τιτλοδοτηδούν περαιτέρω microέχρι το σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3)
σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
CO32- + 2H + AEliglt H 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________
ΠΡΟΑΝΑΛΥΤΙΚΕΣ ∆ ΙΕΡΓΑΣΊΕΣ ΣΤΗ ΧΗΜΙΚΉ ΑΝΆΛΥΣΗ Ζύγιση σε ηλεκτρονικούς αναλυτικούς ζυγούς microε τη βοήθεια
φιαλιδίων ή χατρου ζύγισης
Ογκοmicroέτρηση ογκοmicroετρικές φιάλες προχοϊδες σιφώνιο πλήρωσης ή ογκοmicroετρικό (microεγαλ ακρίβεια) σιφώνιο microέτρησης σιφώνιο microέτρησης ορολογικό (αριθmicroηmicroένα microέχρι το ακροφύσιο πλήρες άδειασmicroα) αυτόmicroατη microικροπιπέτα (φούσκα)
βαθmicroονοmicroηmicroένοι (ογκοmicroετρικοί) κύλινδροι (δεν είναι ακριβείας) ποτήρια βρασmicroού κωνικές φιάλες δοχεία αντιδραστηρίων (χωρίς αναλυτική ακρίβεια)
Λειοτρίβηση σε ιγδίο
Κοσκίνηση
Ξήρανση ξηραντήρας (κενού) φούρνος πυριατήριο κλίβανοι υδρόλουτρα ατmicroόλουτρα ελαιόλουτρα θερmicroαντικές πλάκες microε αναδευτήρα λύχνοι (Bunsen)
Καταβύθιση - ∆ιήθηση διηθητικό χαρτί (χωνί) χωνί Buchner χωνευτήριο Gooch πορώδους πορσελάνης τηγmicroένου γυαλιού
Φυγοκέντριση περιστροφείς φυγοκέντρισης
Εκχύλιση
Υγρή Πεψη διαλυτοποίηση microε οξέα (HF HCl HNO3 κα) πέψη Kjeldahl πέψη σε αυτόκλειστο
Σύντηξη όξινη αλκαλική οξειδωτική αναγωγική
Τεφροποίηση
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΜΕΘΟ∆ΟΙ ΚΛΑΣΙΚΗΣ ΧΗΜΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ
Σταθmicro ική Ανάλυση
γνωστή στοιχειοmicroετρία m = n middot MB
αναλυτικός ζυγός 00000 g ή 01 mg
σχετικό σφάλmicroα ζύγισης 00007
Ογκοmicroετρική Ανάλυση
εξισώσεις ογκοmicroέτρησης
dagger
z 2 sdot C1 sdot V1 = z1 sdot C2 sdot V2
dagger
m
MB= n1 = C1 sdot V1
συνολικό σχετικό σφάλmicroα ογκοmicroέτρησης 00011
σχετικό σφάλmicroα προχοϊδας 00009
σχετικό σφάλmicroα ζύγισης 00007
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΣΤΟΙΧΕΙΩ∆ΕΙΣ ΚΑΝΟΝΕΣ ΚΑΛΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ
Για ασφαλή και απρόσκοπτη διεξαγωγή των περαmicroάτων του Εργαστηρίου
Αναλυτικής Χηmicroείας Ι ο φοιτητής θα πρέπει πάντοτε
bull να φορά τα προστατευτικά γυαλιά
bull να έχει δεmicroένα τα microαλλιά (όταν αυτά είναι microακριά)
bull να φορά την εργαστηριακή ποδιά
bull να φορά κλειστά και στερεά υποδήmicroατα
bull να γνωρίζει τις ιδιότητες των χηmicroικών που χρησιmicroοποιεί τόσο αυτός
όσο και οι γύρω του
bull σε περίπτωση πυρκαγιάς ή άλλων απρόβλεπτων περιστατικών και
ατυχηmicroάτων παράλληλα microε την ενδεδειγmicroένη αντιmicroετώπιση τους να
προειδοποιεί αmicroέσως τους γύρω του και τον υπεύθυνο του
εργαστηρίου (πχ σε περίπτωση που επιρυπανθούν microε κάποια χηmicroική
ουσία τα microάτια του να χρησιmicroοποιήσει αmicroέσως τη bdquoντουζιέραldquo microατιών
και να ζητήσει να ειδοποιήσουν τον υπεύθυνο του εργαστηρίου)
bull να γνωρίζει που βρίσκονται microέσα στο εργασήριο οι πυροσβεστήρες οι
ντουζιέρες οι έξοδοι κινδύνοι και τα τηλέφωνα
bull να εργάζεται microόνο στην παρουσία και microε τις οδηγίες των υπευθύνων
του εργαστηρίου
bull να microην τρώει και πίνει στο εργαστήριο
bull να microην πειραmicroατίζεται microε οτιδήποτε άσχετο προς το εργαστηριακό
microάθηmicroα
bull για microεταφορά διαλυmicroάτων να χρησιmicroοποιεί τα σιφώνια microε τις φούσκες
(και όχι microε το στόmicroα)
bull να είναι προσεκτικός microε τις γυάλινες κατασκευές (είναι εύθραυστες και
επικίνδυνες)
bull προσεκτικός microε τις επιφάνειες των θερmicroαντικών πλακών και microε σκεύη
που βρίσκονται πάνω σε αυτές ή σε φούρνους ξήρανσης
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΗΜΕΡΟΛΟΓΙΟ
Το εργαστηριακό ηmicroερολόγιο ένα από τα πιό απαιραίτητα και σηmicroαντικά
αντικείmicroενα ενός (αναλυτικού) εργαστηρίου Σε αυτό καταγράφονται οι
παρατηρήσεις υπολογισmicroοί και τα δεδοmicroένα (πρωτογενή και
επεξεργασmicroένα) Οι σηmicroειώσεις στο εργαστηριακό ηmicroερολόγιο πρέπει να
σαφείς και laquoξεκάθαρεςraquo έτσι ώστε αυτά που αναγράφονται να microπορούν να
αναγνωσθούν οι διεργασίες που περιγράφονται να επαναλληφθούν και
γενικά να microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν σηmicroείο αναφοράς όταν κάτι δεν παέι
καλά έτσι ώστε να δίνεται η δυνατότητα ιχνηλασιmicroότητας και ο προσδιορισmicroός
κάποιας εργαστηριακής αβλεψίας ή αναλυτικών σφαλmicroάτων
Στο εργασηριακό ηmicroερολόγιο θα πρέπει
bull να υπάρχει πρόβλεψη (πρώτες σελίδες) για πίνακα περιεχοmicroένων
bull κάθε πείραmicroα να αρχίζει microε νέα σελίδα
bull να υπάρχει αριθmicroός σελίδων και ηmicroεροmicroηνία
bull οι σηmicroειώσεις να αναγράφονται microόνο στη δεξιά σελίδα και η αριστερή
να είναι διαθέσιmicroη για πρόχειρους υπολογισmicroούς
bull να microην υπάρχουν microουντζούρες αλλά microόνο απλά διαγραmicromicroένα λάθη
bull για κάθε πείραmicroα να δίνονται ο τίτλος συνοπτική περιγραφή της
διεργασίας αλλάγες στην αναλυτική microέθοδο παρατηρήσεις πίνακες
δεδοmicroένων και διαγράmicromicroατα οι υπολογισmicroοί και τα αποτελέσmicroατα
ΚΑΝΟΝΕΣ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ
ΕΠΙ∆ΕΙΞΗ ΠΥΡΟΣΒΕΣΗΣ
Πείραmicroα 1 ___________________________________________________________________________ Π1 ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ndash ΣΧΗΜΑ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ
Τα κατιόντα ταξινοmicroούνται σε οmicroάδες microε βάση τη συmicroπεριφορά τους έναντι
ορισmicroένων αντιδραστηρίων Στη συστηmicroατική ποιοτική ανάλυση (υγροχηmicroική microέθοδος
Fresenius) γίνεται ο διαδοχικός διαχωρισmicroός των κατιόντων (ή των ανιόντων) microε
σχηmicroατισmicroό δυσδιάλυτων ενώσεων που διαχωρίζονται microε διήθηση ή φυγοκέντριση
από το διάλυmicroα Η καταβύθιση επιτυγχάνεται microε την επίδραση ενός κοινού
αντιδραστηρίου σε ορισmicroένο pH και τα ιόντα που καταβυθίζονται αποτελούν microία
αναλυτική οmicroάδα Στο ακόλουθο σχήmicroα δίνεται ένα συνοπτικό σχήmicroα διαχωρισmicroού
κατιόντων και των πέντε οmicroάδων Για περισσότερες πληροφορίες βλέπε στη
βιβλιογραφία που δίνεται στα πλαίσια του εργαστηριακού microαθήmicroατος
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
Π1Α ΠΡΩΤΗ ΟΜΑ∆Α (Ag+ Hg22+ Pb2+)
Στην πρώτη αναλυτική οmicroάδα περιλαmicroβάνονται τα κατιόντα Pb2+ Hg22+ Ag+ Cu+
Au+ και Tl+ Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν χλωριούχα
άλατα που είναι δυσδιάλυτα σε απιονισmicroένο νερό και σε αραιά διαλύmicroατα οξέων
Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται αραιό διάλυmicroα HCl προς αποφυγή
υδρόλυσης κατιόντων της δεύτερης οmicroάδας Ο διαχωρισmicroός των κατιόντων της 1ης
αναλυτικής οmicroάδας βασίζεται στο γεγονός ότι ενώ και τα τρία κατιόντα (Pb2+ Hg22+
Ag+) σχηmicroατίζουν δυσδιάλυτα χλωριούχα ιζήmicroατα αντιδρούν διαφορετικά κάτω από
ορισmicroένες συνθήκες Έτσι πχ το ίζηmicroα PbCl2 διαλύεται σε θερmicroό νερό και microπορεί να
αποmicroακρυνθεί ενώ το ίζηmicroα AgCl διαχωρίζεται microε διάλυmicroα NH3 επειδή σχηmicroατίζει
ευδιάλυτο σύmicroπλοκο microε τα microόρια NH3
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
Π1Β ∆ΕΥΤΕΡΗ ΟΜΑ∆Α (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+ As(II I) As(V) Sb(II I)
Sb(V) Sn2+ Sn(IV))
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν θειούχες ενώσεις που
είναι δυσδιάλυτες σε ασθενώς όξινο περιβάλλον Σαν κοινό αντιδραστήριο
χρησιmicroοποιείται το H2S σε αραιό διάλυmicroα HCl (01 ndash 03 Μ)
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ ΤΡΙΤΗ ΟΜΑ∆Α (Fe2+ Fe3+ Mn2+ Co2+ Ni2+ Al3+ Cr3+ Zn2+)
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν θειούχες ενώσεις που
είναι αδιάλυτες σε αλκαλικό διάλυmicroα NH3 Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται
το H2S σε σε αλακλικό διάλυmicroα NH3
ΤΕΤΑΡΤΗ ΟΜΑ∆Α (Ca2+ Sr2+ Ba2+)
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν αδιάλυτες ανθρακικές
ενώσεις Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται το (NH4)2(CO3) σε σε αλακλικό
περιβάλλον (ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH3-NH4Cl)
ΠΕΜΠΤΗ ΟΜΑ∆Α (Mg2+ K+ Na+ NH4+)
Τα κατιόντα αυτής της οmicroάδας ανιχνεύονται στο διήθηmicroα που αποmicroένει και microετά το
διαχωρισmicroό της 4ης αναλυτικής οmicroάδας Ανιχνεύνται το καθένα παρουσία του άλλου
χωρίς επιπλέον διαχωρισmicroό Η οmicroάδα αυτή προφανώς δεν έχει και δεν χρειάζεται
κάποιο κοινό αντιδραστήριο
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει ένα κατιον από κάθε αναλυτική οmicroάδα και θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος να διαχωρισθεί και να ταυτοποιηθεί microε microία
ή περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται στη συνέχεια
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π1Γ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ
1 ΝΗ4+
a Με ΝaΟΗ (10) Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
ΝαΟΗ και παρατηρείστε την απελευθέρωση αmicromicroωνίας microε τη
χαρακτηριστική οσmicroή
2 Li+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Χρησιmicroοποιείστε ένα microεταλλικό κλιπ για να πάρετε
δείγmicroα από τη στερεά ουσία στο άκρο του και τοποθετήστε στη φωτιά
Παρατηρείστε το χρώmicroα της φλόγας
3 Ca2+
a Με οξαλικά ιόντα Προσθέστε οξαλικό οξύ και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την
αλλαγή
4 Ba2+
a Με SO42- Προσθέστε H2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την αλλαγή
b Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
5 Cu2+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Με τον ίδιο ακριβώς τρόπο όπως προηγουmicroένως
b Με S2- Προσθέστε microερικές σταγόνες θειούχου νατρίου ∆ηmicroιουργείται
microαύρο ίζηmicroα Προσθέστε πυκνό διάλυmicroα ΗΝΟ3 και παρατηρείστε την
αλλαγή
c Με ΝΗ3 Έντονο κυανό χρώmicroα
6 Α l3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται λευκό ζελατινώδες ίζηmicroα Παρατηρείστε την
αλλαγή microετά από προσθήκη ΝαΟΗ
7 Fe3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται σκούρο πορτοκαλί (προς καστανό) ζελατινώδες
ίζηmicroα Παρατηρείστε την αλλαγή microε προσθήκη ΗCl (10)
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ b Mε K4[Fe(CN)6] ∆ηmicroιουργείται σκούρο κυανό ίζηmicroα (κυανό του
Βερολίνου)
c Με SCN - σε όξινο διάλυmicroα Οξινίστε το διάλυmicroα microε HCl (10)
προσθέστε SCN- και παρατηρείστε την αλλαγή στο χρώmicroα
8 Ni2+
a Mε ΝΗ3 Προσθέστε microόνο 1-2 σταγόνες ΝΗ3 και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία ανοικτοπράσινου ζελατινώδους ιζήmicroατος Προσθήκη
περίσσειας ΝΗ3 αναδιαλύει το ίζηmicroα και σχηmicroατίζει κυανό σύmicroπλοκο
b Mε ΝΗ3 και διmicroεθυλογλυοξίmicroη Επαναλάβετε τη διαδικασία στο (a)
και προσθέστε διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης (1 σε EtOH)
Παρατηρείστε την αλλαγή
9 Zn2+
a Με ΝaOH (10) και θειοακεταmicro ίδιο Τοποθετείστε το διαλυmicroένο
στερεό σε νερό που βράζει για 5-10rsquo Προσθέστε 2-3 σταγόνες ΝαΟΗ
(10) και microερικές σταγόνες θειακεταmicroίδιο και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε πυκνό ΗΝΟ3 και παρατηρείστε
την αλλαγή
10 Pb2+
a Με Cl - Προσθέστε ΗCl (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία λευκού
ιζήmicroατος
b Με SO42- Προσθέστε Η2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος
c Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
d Με S2- Προσθέστε S2- και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία microελανού
ιζήmicroατος Προσθήκη πυκνού ΗΝΟ3 διαλύει το ίζηmicroα
e Με Ι - Προσθέστε ΚΙ και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου ιζήmicroατος
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Κατιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π2 ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει τέσσερα ανιόντα που θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ταυτοποιηθούν microε microία ή
περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται
στη συνέχεια
1 CH3COO -
a) Με H2SO4 10 Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microε το σταγονόmicroετρο
microερικές σταγόνες H2SO4 και παρατηρείστε τη χαρακτηριστική οσmicroή του
διαλύmicroατος (ξύδι ndash παίρνει λίγη ώρα)
b) Με FeCl3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες FeCl3 και
παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος (πορτοκαλί)
2 CO32-
a) Με BaCl2 και HCl Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
H2O για διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε λίγες σταγόνες άχρωmicroου
διαλύmicroατος ΒaCl2 και παρατηρείστε την αλλαγή (λευκό ίζηmicroα) Στη
συνέχεια προσθέστε ΗCl (οξύ) και παρατηρείστε την αλλαγή
(διαλυτοποίηση και αέριο)
3 Cl - και Ι -
a) Με HNO3 και AgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
H2O Οξινίστε το διάλυmicroα microε HNO3 (10) και στη συνέχεια προσθέστε
microερικές σταγόνες AgNO3 Παρουσία Cl- σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα
Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και παρατηρείστε την αλλαγή Παρουσία Ι-
σχηmicroατίζεται κίτρινο ίζηmicroα Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και
παρατηρείστε την αλλαγή
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
4 CrO42-
a) Mε Η2SO4 και Η2O2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
νερό Οξινίστε το διάλυmicroα microε Η2SO4 (10) και προσθέστε microερικές
σταγόνες Η2O2 Παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος σε microαύρο
λόγω του σχηmicroατισmicroού του πολύ ασταθούς υπεροξειδίου του χρωmicroίου
(CrO5)
b) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό
Προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
κίτρινου ιζήmicroατος
5 NO3--
a) Με π H2SO4 (στον απαγωγό) και FeSO4 ∆ιαλυτοποιήστε το
στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό (05 ml περίπου) Έχοντας το δοκ
σωλήνα σε κλίση προσθέστε προσεκτικά αφήνοντας να κυλήσει στα
εσωτερικά τοιχώmicroατα του σωλήνα περίπου 05 ml πυκνού H2SO4 Μην
αναmicroείξετε τα δύο υγρά Ψύξετε το σωλήνα και προσθέστε προσεκτικά
έχοντας το σωλήνα σε κλίση όπως πριν 05 ml περίπου κορεσmicroένου
διαλύmicroατος FeSO4 Παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό καστανο-ιώδους
δακτυλίου στη microεσοεπιφάνεια των 2 φάσεων
6 S2O3- (στον απαγωγό)
a) Mε HCl 10 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες HCl Το ασταθές
θειοθειϊκό οξύ που παράγεται διασπάται σε θείο (υποκίτρινο ίζηmicroα) και
διοξείδιο του θείου (διαπεραστική οσmicroή)
b) Με AgNO3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες διαλύmicroατος
AgNO3 και παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό λευκού ιζήmicroατος που σταδιακά
αλλάζει σε κίτρινο πορτοκαλί και τελικά microαύρο
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ 7 SO4
2-
a) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό Οξινίστε
microε διάλυmicroα HCl (10) και προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2
Σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα Το ίζηmicroα δεν αναδιαλύεται microε προσθήκη HCl
8 S2-
a) Με ΑgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο H2O
Προσθέστε microερικές σταγόνες AgNO3 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
microαύρου ιζήmicroατος
b) Με Η2SO4 (10) (στον απαγωγό) ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας
δείγmicroα microε λίγο H2O Προσθέστε λίγο Η2SO4 και παρατηρείστε την
έκκλυση αερίου microε αποκρουστική οσmicroή
Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Ανιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________ Π3 ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΙΟΝΤΩΝ
Α) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΑΝΙΟΝΤΩΝ (F- Cl- Br- I-) ΜΕ ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΛΕΠΤΗΣ
ΣΤΙΒΑ∆ΑΣ
Αντιδραστήρια - Οργανα
Γνωστό διάλυmicroα NaCl KΒr και KI (1 Μ το καθένα)
∆ιαλύτης (κινητή φάση) Μίγmicroα ακετόνης κ-βουτανόλης πυκνής αmicromicroωνίας
και νερού σε κατόγκον αναλογία 6520105
Στατική φάση Γιάλινες πλάκες (5x20 cm) επιστρωmicroένες microε silica gel G
Αντιδραστήριο Ταυτοποίησης ∆ιάλυmicroα πορφυρού βρωmicroοκρεσόλης 01 σε
αλκοόλη
Χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος microε κάλυmicroα
Μικροσιφώνιοσύριγγα
Ψεκαστήρας
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
Πάνω στη χρωmicroατογραφική πλάκα και σε απόσταση 1 cm από την ακmicroή
χαράσεται microε microολύβι λεπτή γραmicromicroή Ακριβώς πάνω από τη γραmicromicroή και σε
απόσταση 1 cm το ένα από το άλλο φέρονται microε microικροσιφώνιο τέσσερα
δείγmicroατα 2 microL (microε τη σειρά γνωστό ndash άγνωστο) Στη συνέχεια η πλάκα
αφήνεται να ξηρανθεί στον αέρα Ο χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος πληρώνεται
microε τον διαλύτη (κινητή φάση) microέχρις ύψους 05 cm απο τον πυθmicroένα
εισάγεται η πλάκα και ο θάλαmicroος καλύπτεται Οταν το microέτωπο του διαλύτη
ανέλθει σε ύψος περίπου 15 cm (microετά απο περίπου microία ώρα) η πλάκα
εξάγεται από τον θάλαmicroο σηmicroειώνεται η θέση του microετώπου του διαλύτη και η
πλάκα αφήνεται να ξηρανθεί Μετά την ξήρανση η πλάκα ψεξάζεται microε το
αντιδραστήριο ταυτοποίησης οπότε τα ανιόντα Cl- Br- και Ι- εmicroφανίζονται σαν
κηλίδες microε έντονο κίτρινο χρώmicroα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
dagger
Rf =DA
DS
Σχηmicroατική παράσταση προετοιmicroασίας και διεξαγωγής και χρωmicroατογραφήmicroατος επίπεδης χρωmicroατογραφίας χάρτου
Β) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+) - ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ
ΧΑΡΤΟΥ
Αντιδραστήρια
Αγνωστο δείγmicroα Μίγmicroα αλάτων (microαζική αναλογία) HgCl2 (2) CdCl2 (4)
CuCl2 (3) Pb(NO3)2 (4) και Bi2O3 (1)
Γνωστό διάλυmicroααναφοράς (01 Μ) HgCl2 CdCl2 CuCl2 Pb(NO3)2 και BiOCl
(διαλυτοποίηση Bi2O3 σε aquatic HCl)
Η στατική φάση αποτελείται από χρωmicroατογραφικό χαρτί (bdquoαργής ροήςldquo 7 x 4
cm2)
Η κινητή φάση αποτελείται από microίγmicroα βουτανόλη (tert Butanol 49 mL
τήκεται σε φούρνο) ακετόνη (aceton 3 mL) acetylacetonate (acac 5
mL) H2O (10 mL) και conc HNO3 (3 mL)
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
∆ιάλυmicroα των αλάτων (δύο σταγόνες) προστίθεται διαδοχικά (αφού στεγνώσει
η πρώτη) σε χρωmicroατογραφικό χαρτί και αφήνεται να στεγνώσει
Σχηmicroατίζονται σταθερά σύmicroπλοκα των microεταλλοϊόντων microε το acac που
microπορούν να διαχωρισθούν χρωmicroατογραφικά Το στεγνό χαρτοχρωmicroατο-
γράφηmicroα αναπτύσσεται microε διάλυmicroα H2S και σχηmicroατίζονται τα θειούχα άλατα
των microεταλλοιόντων microε τα χαρακτηριστικά τους χρώmicroατα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
microεταλλοιόν τιmicroή Rf χρώmicroα είδος
Pb2+ 005 microαύρο Pb(II)-acac
Cd2+ 012 κίτρινο Cd(Cl)n(2-n)+
Cd 2+ 070 κίτρινο Cd(II)-acac
Cu2+ 022 σκούρο καφέ Cu(II)-acac
Bi3+ 085 ανοικτό καφέ Bi(III)-acac
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Π3Γ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ΚΑΛΙΟΥ ΜΕ ΠΡΩΤΟΛΥΤΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ IΟΝΑΝΤΑΛΛΑΓΗ
O ποσοτικός προσδιορισmicroός microεταλλοϊόντων microπορεί να διεξαχθεί microε
οξεοβασική ογκοmicroετρία microετά από ιονανταλλαγή τους microε πρωτόνια όξινων
ιονανταλλακτικών ρητινών και τιτλοmicroέτρηση των ανταλλαχθέντων
πρωτονίων H microέθοδος είναι χρήσιmicroη στον προσδιορισmicroό microονοσθενών
microεταλλοιόντων
Oι όξινες ιονανταλλακτικές ρητίνες είναι κατιονανταλλάκτες microε
ακινητοποιηmicroένο το ανιόν (πχ σε ρητίνη οργανικού πολυmicroερούς)
όξινες οmicroάδες είναι πχ R-SO3- H+ και R-CO2- H+
H microέθοδος στηρίζεται στο γεγονός ότι κατά την ιονανταλλαγή ανταλλάσεται
και δεσmicroεύεται από τη ρητίνη το ιόν microε τη microεγαλύτερη χηmicroική συγγένεια έλξη
προς το ενεργό κέντρο και το αντιόν διέρχεται ldquoανεπηρέαστοldquo απο τη στήλη
H έλξη ενός ιόντος από τον ιονανταλλάκτη εξαρτάται από το φορτίο και την
ακτίνα του ενυδατωmicroένου ιόντος Eνα ιόν εναλλάσεται τόσο πιο γρήγορα και
σταθερά όσο πιο microεγάλο είναι το ιοντικό του δυναmicroικό (δηλ ziri)
Xαρακτηριστική ιδιότητα κάθε ιονανταλλάκτη είναι η χωρητικότητά του Αυτή
καθορίζει τα ισοδύναmicroα-mol (eq-mol) που microπορούν να ανταλλαγούν από 1
Kg ιονανταλλάκτη Για οργανικούς ιονανταλλάκτες η τιmicroή αυτή κυmicroαίνεται
microεταξύ 1 και 10 molKg Bέβαια αναλυτικά χρήσιmicroο είναι microόνο το 50 ndash 60
της microέγιστης χωρητικότητας
H ιονανταλλαγή ακολουθεί τους νόmicroους των στατιστικών πιθανοτήτων αλλά
όταν η στήλη έχει ικανό microήκος η ανταλλαγή είναι κατά κανόνα ποσοτική
Προβλήmicroατα κατά την ιονανταλλαγή microπορούν να παρουσιασθούν
σε πυκνά διαλύmicroατα ισχυρών πρωτολυτών
σε διαλύmicroατα ασθενών πρωτολυτών (microερική διάσταση)
σε πυκνά διαλύmicroατα ασθενών αλκαλικών κατιόντων (υδρόλυση)
σε διαλύmicroατα microε ισχυρό οξειδοαναγωγικό δυναmicroικό
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
ιονανταλλακτική στήλη
σταγονοmicroετρική χοάνη
υαλοβάmicroβακας
Xηmicro ικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M NaOH
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
(1)
κατιονανταλλάκτης
Παρασκευή ∆ιαλυmicroάτων
bull Το δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο κάλιο (KCl MB= 74551 gmol) διαλύεται microε
απ Νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL (διάλυmicroα του καλίου)
bull Παρασκεύαζεται διάλυmicroα 01 Μ NaOH και τιτλοδοτείται microε διάλ 0100 Μ HCl
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού amp Προσδιορισmicroού
Eτοιmicroάζεται η στήλη σύmicroφωνα microε τις υποδείξεις του υπεύθυνου του εργαστηρίου
Zυγίζονται 10 g κατιονανταλλακτικής ρητίνης και microεταφέρονται στη στήλη Στη
συνέχεια microε έκλουση 100 mL διαλύmicroατος HCl (11) ο ιονανταλλάκτης microεταφέρεται
στην όξινη του microορφή (εάν δεν είναι ήδη στην όξινη του microορφή) και ξεπλένεται microε
απεσταγmicroένο νερό microέχρις ότου το έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα (απαιτείται όγκος
απεσταγmicroένου νερού περίπου ίσος microε 4-5 του όγκου της ρητίνης)
Aκολούθως προστίθεται το διάλυmicroα του καλίου (2000 mL διαλ KCl) στη στήλη
εκλούεται προσεκτικά η ρητίνη και η στήλη ξεπλύνεται microε περίπου 150 mL
απεσταγmicroένου νερού (3 x 50 mL το τελευταίο έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα) Tα
εκλούmicroατα συλλέγονται στο ίδιο κωνικό ποτήρι όπου διεξάγεται και η τιτλοδότηση
των πρωτονίων microε το προπαρασκευασθέν διάλυmicroα αναφορας NaOH Eπειδή τα mol ndash
πρωτονίων είναι ισοδύναmicroα microε τα mol των κατιόντων καλίου υπολογίζεται έmicromicroεσα η
ποσότητα (σε g) KCl στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π3 ΙΟΑΝΑΤΑΛΛΑΚΤΙΚΟΣ ∆ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ amp ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΛΙΟΥ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος NaOH
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για 20 mL δλmicro NaOH
[NaOH] molL
dagger
x [NaOH] plusmn s[NaOH] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας χλωριούχου καλίου σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ ΝαΟΗ) mL για 20 mL δλmicro Κ+
[K+] στο διαλυmicroα
m(KCl)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m( KCl) plusmn sm( KCl) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται
τιτλοmicroέτρηση του διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος (HCl διάλυmicroα
αναφοράς) που παρασκευάστηκε από διάλυmicroα πυκνού HCl (υδροχλωρικού
οξέος) microε laquoπρότυπη ουσίαraquo (ανθρακικό νάτριο Na2CO3) και στο δεύτερο
microέρος γίνεται η τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει Na2CO3
(ανθρακικό νάτριο) και NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) microε το
τιτλοδοτηmicroένο διάλυmicroα HCl (υδροχλωρικού οξέος)
1ο Μέρος
Το Na2CO3 (ανθρακικό νάτριο) microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν πρότυπη
ουσία όmicroως επειδή το στερεό Na2CO3 απορροφά υγρασία σχηmicroατίζοντας
Na2CO3 H2O και CO2 σχηmicroατίζοντας NaHCO3 πρέπει πριν τη χρήση του σαν
πρότυπη ουσία να ξηραίνεται στους 275 οC για επαναmicroετατροπή του σε
Na2CO3 Για την εκδίωξη προσροφηmicroένου H2O και CO2 αρκεί η ξήρανση
στους 140 οC για δύο ώρες
Αρχικά παρασκευάζονται 500 mL αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
([HCl]αραιόasymp 01 Μ διάλυmicroα αναφοράς) από διάλυmicroα πυκνού υδροχλωρικού
οξέος ([HCl]πυκνόasymp 1165 Μ) Ο υπολογισmicroός των απαιτούmicroενων όγκων
γίνεται microε τη χρήση της εξίσωσης της αραίωσης
dagger
Ccon sdot Vcon = Cdil sdot Vdil
Για την τιτλοδότηση του αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική
ζυγαριά περίπου 06 g ανθρακικού νατρίου και διαλύονταιαραιώνονται microε
απ νερό microέχρι τα 1000 mL σε ογκοmicroετρική φιάλη (1000 mL) 25 mL
από αυτό το διάλυmicroα χρησιmicroοποιούνται για καθεmicroία τιτλοδότηση 25 mL
διαλύmicroατος αραιού υδροχλωρικού οξέος Συνολικά διεξάγονται 4
τιτλοδοτήσεις για τον προσδιορισmicroό της microοριακότητας (συγκέντρωση του
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
HCl) του αραιού υδατικού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος Λαmicroβάνεται ο
microέσος όρος των τιmicroών Για άριστη επαναλληψιmicroότητα το σχετικό εύρος
των τιmicroών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 03
Οταν για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου χρησιmicroοποιείται σαν δείκτης
ερυθρό του microεθυλίου τότε η τιτλοδότηση διεξάγεται microέχρι βαθmicroιαίας
αλλαγής του κίτρινου χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο Στη συνέχεια το
διάλυmicroα βράζεται ήπια για 2 λεπτά και επαναεmicroφανίζεται το κίτρινο
χρώmicroα του δείκτη Στο σηmicroείο αυτό η κωνική φιάλη καλύπτεται microε γιαλί το
διάλυmicroα αφήνεται να κρυώσει και συνεχίζεται η τιτλοδότηση microέχρι
απότοmicroης αλλαγής του χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο (τελικό σηmicroείο)
H εξίσωση της οξεοβασικής αντίδρασης και ο σχετικός στοιχειοmicroετρικός
τύπος είναι ο ακόλουθoς
dagger
CO32- + 2H + AElig H 2O +CO2
dagger
2 (CCO 32 - sdot VCO3
2 - ) = CHCl sdot VHCl
2ο Μέρος
Σε υδατικό διάλυmicroα τα ανθρακικά microπορούν να τιτλοδοτηθούν σε όξινα
ανθρακικά microε ισοδύναmicroη ποσότητα πρωτονίων σύmicroφωνα microε την
αντίδραση
dagger
CO32- + H+ AElig HCO3
-
Το ισοδύναmicroο σηmicroείο αντιστοιχεί σε pH = 83 και σαν δείκτης
χρησιmicroοποιείται φαινολοφθαλείνη Τα ανθρακικά microπορούν να
τιτλοδοτηδούν περαιτέρω microέχρι το σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3)
σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
CO32- + 2H + AEliglt H 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΜΕΘΟ∆ΟΙ ΚΛΑΣΙΚΗΣ ΧΗΜΙΚΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ
Σταθmicro ική Ανάλυση
γνωστή στοιχειοmicroετρία m = n middot MB
αναλυτικός ζυγός 00000 g ή 01 mg
σχετικό σφάλmicroα ζύγισης 00007
Ογκοmicroετρική Ανάλυση
εξισώσεις ογκοmicroέτρησης
dagger
z 2 sdot C1 sdot V1 = z1 sdot C2 sdot V2
dagger
m
MB= n1 = C1 sdot V1
συνολικό σχετικό σφάλmicroα ογκοmicroέτρησης 00011
σχετικό σφάλmicroα προχοϊδας 00009
σχετικό σφάλmicroα ζύγισης 00007
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΣΤΟΙΧΕΙΩ∆ΕΙΣ ΚΑΝΟΝΕΣ ΚΑΛΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ
Για ασφαλή και απρόσκοπτη διεξαγωγή των περαmicroάτων του Εργαστηρίου
Αναλυτικής Χηmicroείας Ι ο φοιτητής θα πρέπει πάντοτε
bull να φορά τα προστατευτικά γυαλιά
bull να έχει δεmicroένα τα microαλλιά (όταν αυτά είναι microακριά)
bull να φορά την εργαστηριακή ποδιά
bull να φορά κλειστά και στερεά υποδήmicroατα
bull να γνωρίζει τις ιδιότητες των χηmicroικών που χρησιmicroοποιεί τόσο αυτός
όσο και οι γύρω του
bull σε περίπτωση πυρκαγιάς ή άλλων απρόβλεπτων περιστατικών και
ατυχηmicroάτων παράλληλα microε την ενδεδειγmicroένη αντιmicroετώπιση τους να
προειδοποιεί αmicroέσως τους γύρω του και τον υπεύθυνο του
εργαστηρίου (πχ σε περίπτωση που επιρυπανθούν microε κάποια χηmicroική
ουσία τα microάτια του να χρησιmicroοποιήσει αmicroέσως τη bdquoντουζιέραldquo microατιών
και να ζητήσει να ειδοποιήσουν τον υπεύθυνο του εργαστηρίου)
bull να γνωρίζει που βρίσκονται microέσα στο εργασήριο οι πυροσβεστήρες οι
ντουζιέρες οι έξοδοι κινδύνοι και τα τηλέφωνα
bull να εργάζεται microόνο στην παρουσία και microε τις οδηγίες των υπευθύνων
του εργαστηρίου
bull να microην τρώει και πίνει στο εργαστήριο
bull να microην πειραmicroατίζεται microε οτιδήποτε άσχετο προς το εργαστηριακό
microάθηmicroα
bull για microεταφορά διαλυmicroάτων να χρησιmicroοποιεί τα σιφώνια microε τις φούσκες
(και όχι microε το στόmicroα)
bull να είναι προσεκτικός microε τις γυάλινες κατασκευές (είναι εύθραυστες και
επικίνδυνες)
bull προσεκτικός microε τις επιφάνειες των θερmicroαντικών πλακών και microε σκεύη
που βρίσκονται πάνω σε αυτές ή σε φούρνους ξήρανσης
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΗΜΕΡΟΛΟΓΙΟ
Το εργαστηριακό ηmicroερολόγιο ένα από τα πιό απαιραίτητα και σηmicroαντικά
αντικείmicroενα ενός (αναλυτικού) εργαστηρίου Σε αυτό καταγράφονται οι
παρατηρήσεις υπολογισmicroοί και τα δεδοmicroένα (πρωτογενή και
επεξεργασmicroένα) Οι σηmicroειώσεις στο εργαστηριακό ηmicroερολόγιο πρέπει να
σαφείς και laquoξεκάθαρεςraquo έτσι ώστε αυτά που αναγράφονται να microπορούν να
αναγνωσθούν οι διεργασίες που περιγράφονται να επαναλληφθούν και
γενικά να microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν σηmicroείο αναφοράς όταν κάτι δεν παέι
καλά έτσι ώστε να δίνεται η δυνατότητα ιχνηλασιmicroότητας και ο προσδιορισmicroός
κάποιας εργαστηριακής αβλεψίας ή αναλυτικών σφαλmicroάτων
Στο εργασηριακό ηmicroερολόγιο θα πρέπει
bull να υπάρχει πρόβλεψη (πρώτες σελίδες) για πίνακα περιεχοmicroένων
bull κάθε πείραmicroα να αρχίζει microε νέα σελίδα
bull να υπάρχει αριθmicroός σελίδων και ηmicroεροmicroηνία
bull οι σηmicroειώσεις να αναγράφονται microόνο στη δεξιά σελίδα και η αριστερή
να είναι διαθέσιmicroη για πρόχειρους υπολογισmicroούς
bull να microην υπάρχουν microουντζούρες αλλά microόνο απλά διαγραmicromicroένα λάθη
bull για κάθε πείραmicroα να δίνονται ο τίτλος συνοπτική περιγραφή της
διεργασίας αλλάγες στην αναλυτική microέθοδο παρατηρήσεις πίνακες
δεδοmicroένων και διαγράmicromicroατα οι υπολογισmicroοί και τα αποτελέσmicroατα
ΚΑΝΟΝΕΣ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ
ΕΠΙ∆ΕΙΞΗ ΠΥΡΟΣΒΕΣΗΣ
Πείραmicroα 1 ___________________________________________________________________________ Π1 ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ndash ΣΧΗΜΑ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ
Τα κατιόντα ταξινοmicroούνται σε οmicroάδες microε βάση τη συmicroπεριφορά τους έναντι
ορισmicroένων αντιδραστηρίων Στη συστηmicroατική ποιοτική ανάλυση (υγροχηmicroική microέθοδος
Fresenius) γίνεται ο διαδοχικός διαχωρισmicroός των κατιόντων (ή των ανιόντων) microε
σχηmicroατισmicroό δυσδιάλυτων ενώσεων που διαχωρίζονται microε διήθηση ή φυγοκέντριση
από το διάλυmicroα Η καταβύθιση επιτυγχάνεται microε την επίδραση ενός κοινού
αντιδραστηρίου σε ορισmicroένο pH και τα ιόντα που καταβυθίζονται αποτελούν microία
αναλυτική οmicroάδα Στο ακόλουθο σχήmicroα δίνεται ένα συνοπτικό σχήmicroα διαχωρισmicroού
κατιόντων και των πέντε οmicroάδων Για περισσότερες πληροφορίες βλέπε στη
βιβλιογραφία που δίνεται στα πλαίσια του εργαστηριακού microαθήmicroατος
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
Π1Α ΠΡΩΤΗ ΟΜΑ∆Α (Ag+ Hg22+ Pb2+)
Στην πρώτη αναλυτική οmicroάδα περιλαmicroβάνονται τα κατιόντα Pb2+ Hg22+ Ag+ Cu+
Au+ και Tl+ Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν χλωριούχα
άλατα που είναι δυσδιάλυτα σε απιονισmicroένο νερό και σε αραιά διαλύmicroατα οξέων
Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται αραιό διάλυmicroα HCl προς αποφυγή
υδρόλυσης κατιόντων της δεύτερης οmicroάδας Ο διαχωρισmicroός των κατιόντων της 1ης
αναλυτικής οmicroάδας βασίζεται στο γεγονός ότι ενώ και τα τρία κατιόντα (Pb2+ Hg22+
Ag+) σχηmicroατίζουν δυσδιάλυτα χλωριούχα ιζήmicroατα αντιδρούν διαφορετικά κάτω από
ορισmicroένες συνθήκες Έτσι πχ το ίζηmicroα PbCl2 διαλύεται σε θερmicroό νερό και microπορεί να
αποmicroακρυνθεί ενώ το ίζηmicroα AgCl διαχωρίζεται microε διάλυmicroα NH3 επειδή σχηmicroατίζει
ευδιάλυτο σύmicroπλοκο microε τα microόρια NH3
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
Π1Β ∆ΕΥΤΕΡΗ ΟΜΑ∆Α (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+ As(II I) As(V) Sb(II I)
Sb(V) Sn2+ Sn(IV))
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν θειούχες ενώσεις που
είναι δυσδιάλυτες σε ασθενώς όξινο περιβάλλον Σαν κοινό αντιδραστήριο
χρησιmicroοποιείται το H2S σε αραιό διάλυmicroα HCl (01 ndash 03 Μ)
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ ΤΡΙΤΗ ΟΜΑ∆Α (Fe2+ Fe3+ Mn2+ Co2+ Ni2+ Al3+ Cr3+ Zn2+)
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν θειούχες ενώσεις που
είναι αδιάλυτες σε αλκαλικό διάλυmicroα NH3 Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται
το H2S σε σε αλακλικό διάλυmicroα NH3
ΤΕΤΑΡΤΗ ΟΜΑ∆Α (Ca2+ Sr2+ Ba2+)
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν αδιάλυτες ανθρακικές
ενώσεις Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται το (NH4)2(CO3) σε σε αλακλικό
περιβάλλον (ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH3-NH4Cl)
ΠΕΜΠΤΗ ΟΜΑ∆Α (Mg2+ K+ Na+ NH4+)
Τα κατιόντα αυτής της οmicroάδας ανιχνεύονται στο διήθηmicroα που αποmicroένει και microετά το
διαχωρισmicroό της 4ης αναλυτικής οmicroάδας Ανιχνεύνται το καθένα παρουσία του άλλου
χωρίς επιπλέον διαχωρισmicroό Η οmicroάδα αυτή προφανώς δεν έχει και δεν χρειάζεται
κάποιο κοινό αντιδραστήριο
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει ένα κατιον από κάθε αναλυτική οmicroάδα και θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος να διαχωρισθεί και να ταυτοποιηθεί microε microία
ή περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται στη συνέχεια
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π1Γ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ
1 ΝΗ4+
a Με ΝaΟΗ (10) Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
ΝαΟΗ και παρατηρείστε την απελευθέρωση αmicromicroωνίας microε τη
χαρακτηριστική οσmicroή
2 Li+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Χρησιmicroοποιείστε ένα microεταλλικό κλιπ για να πάρετε
δείγmicroα από τη στερεά ουσία στο άκρο του και τοποθετήστε στη φωτιά
Παρατηρείστε το χρώmicroα της φλόγας
3 Ca2+
a Με οξαλικά ιόντα Προσθέστε οξαλικό οξύ και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την
αλλαγή
4 Ba2+
a Με SO42- Προσθέστε H2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την αλλαγή
b Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
5 Cu2+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Με τον ίδιο ακριβώς τρόπο όπως προηγουmicroένως
b Με S2- Προσθέστε microερικές σταγόνες θειούχου νατρίου ∆ηmicroιουργείται
microαύρο ίζηmicroα Προσθέστε πυκνό διάλυmicroα ΗΝΟ3 και παρατηρείστε την
αλλαγή
c Με ΝΗ3 Έντονο κυανό χρώmicroα
6 Α l3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται λευκό ζελατινώδες ίζηmicroα Παρατηρείστε την
αλλαγή microετά από προσθήκη ΝαΟΗ
7 Fe3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται σκούρο πορτοκαλί (προς καστανό) ζελατινώδες
ίζηmicroα Παρατηρείστε την αλλαγή microε προσθήκη ΗCl (10)
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ b Mε K4[Fe(CN)6] ∆ηmicroιουργείται σκούρο κυανό ίζηmicroα (κυανό του
Βερολίνου)
c Με SCN - σε όξινο διάλυmicroα Οξινίστε το διάλυmicroα microε HCl (10)
προσθέστε SCN- και παρατηρείστε την αλλαγή στο χρώmicroα
8 Ni2+
a Mε ΝΗ3 Προσθέστε microόνο 1-2 σταγόνες ΝΗ3 και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία ανοικτοπράσινου ζελατινώδους ιζήmicroατος Προσθήκη
περίσσειας ΝΗ3 αναδιαλύει το ίζηmicroα και σχηmicroατίζει κυανό σύmicroπλοκο
b Mε ΝΗ3 και διmicroεθυλογλυοξίmicroη Επαναλάβετε τη διαδικασία στο (a)
και προσθέστε διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης (1 σε EtOH)
Παρατηρείστε την αλλαγή
9 Zn2+
a Με ΝaOH (10) και θειοακεταmicro ίδιο Τοποθετείστε το διαλυmicroένο
στερεό σε νερό που βράζει για 5-10rsquo Προσθέστε 2-3 σταγόνες ΝαΟΗ
(10) και microερικές σταγόνες θειακεταmicroίδιο και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε πυκνό ΗΝΟ3 και παρατηρείστε
την αλλαγή
10 Pb2+
a Με Cl - Προσθέστε ΗCl (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία λευκού
ιζήmicroατος
b Με SO42- Προσθέστε Η2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος
c Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
d Με S2- Προσθέστε S2- και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία microελανού
ιζήmicroατος Προσθήκη πυκνού ΗΝΟ3 διαλύει το ίζηmicroα
e Με Ι - Προσθέστε ΚΙ και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου ιζήmicroατος
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Κατιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π2 ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει τέσσερα ανιόντα που θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ταυτοποιηθούν microε microία ή
περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται
στη συνέχεια
1 CH3COO -
a) Με H2SO4 10 Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microε το σταγονόmicroετρο
microερικές σταγόνες H2SO4 και παρατηρείστε τη χαρακτηριστική οσmicroή του
διαλύmicroατος (ξύδι ndash παίρνει λίγη ώρα)
b) Με FeCl3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες FeCl3 και
παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος (πορτοκαλί)
2 CO32-
a) Με BaCl2 και HCl Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
H2O για διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε λίγες σταγόνες άχρωmicroου
διαλύmicroατος ΒaCl2 και παρατηρείστε την αλλαγή (λευκό ίζηmicroα) Στη
συνέχεια προσθέστε ΗCl (οξύ) και παρατηρείστε την αλλαγή
(διαλυτοποίηση και αέριο)
3 Cl - και Ι -
a) Με HNO3 και AgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
H2O Οξινίστε το διάλυmicroα microε HNO3 (10) και στη συνέχεια προσθέστε
microερικές σταγόνες AgNO3 Παρουσία Cl- σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα
Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και παρατηρείστε την αλλαγή Παρουσία Ι-
σχηmicroατίζεται κίτρινο ίζηmicroα Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και
παρατηρείστε την αλλαγή
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
4 CrO42-
a) Mε Η2SO4 και Η2O2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
νερό Οξινίστε το διάλυmicroα microε Η2SO4 (10) και προσθέστε microερικές
σταγόνες Η2O2 Παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος σε microαύρο
λόγω του σχηmicroατισmicroού του πολύ ασταθούς υπεροξειδίου του χρωmicroίου
(CrO5)
b) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό
Προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
κίτρινου ιζήmicroατος
5 NO3--
a) Με π H2SO4 (στον απαγωγό) και FeSO4 ∆ιαλυτοποιήστε το
στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό (05 ml περίπου) Έχοντας το δοκ
σωλήνα σε κλίση προσθέστε προσεκτικά αφήνοντας να κυλήσει στα
εσωτερικά τοιχώmicroατα του σωλήνα περίπου 05 ml πυκνού H2SO4 Μην
αναmicroείξετε τα δύο υγρά Ψύξετε το σωλήνα και προσθέστε προσεκτικά
έχοντας το σωλήνα σε κλίση όπως πριν 05 ml περίπου κορεσmicroένου
διαλύmicroατος FeSO4 Παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό καστανο-ιώδους
δακτυλίου στη microεσοεπιφάνεια των 2 φάσεων
6 S2O3- (στον απαγωγό)
a) Mε HCl 10 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες HCl Το ασταθές
θειοθειϊκό οξύ που παράγεται διασπάται σε θείο (υποκίτρινο ίζηmicroα) και
διοξείδιο του θείου (διαπεραστική οσmicroή)
b) Με AgNO3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες διαλύmicroατος
AgNO3 και παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό λευκού ιζήmicroατος που σταδιακά
αλλάζει σε κίτρινο πορτοκαλί και τελικά microαύρο
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ 7 SO4
2-
a) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό Οξινίστε
microε διάλυmicroα HCl (10) και προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2
Σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα Το ίζηmicroα δεν αναδιαλύεται microε προσθήκη HCl
8 S2-
a) Με ΑgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο H2O
Προσθέστε microερικές σταγόνες AgNO3 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
microαύρου ιζήmicroατος
b) Με Η2SO4 (10) (στον απαγωγό) ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας
δείγmicroα microε λίγο H2O Προσθέστε λίγο Η2SO4 και παρατηρείστε την
έκκλυση αερίου microε αποκρουστική οσmicroή
Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Ανιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________ Π3 ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΙΟΝΤΩΝ
Α) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΑΝΙΟΝΤΩΝ (F- Cl- Br- I-) ΜΕ ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΛΕΠΤΗΣ
ΣΤΙΒΑ∆ΑΣ
Αντιδραστήρια - Οργανα
Γνωστό διάλυmicroα NaCl KΒr και KI (1 Μ το καθένα)
∆ιαλύτης (κινητή φάση) Μίγmicroα ακετόνης κ-βουτανόλης πυκνής αmicromicroωνίας
και νερού σε κατόγκον αναλογία 6520105
Στατική φάση Γιάλινες πλάκες (5x20 cm) επιστρωmicroένες microε silica gel G
Αντιδραστήριο Ταυτοποίησης ∆ιάλυmicroα πορφυρού βρωmicroοκρεσόλης 01 σε
αλκοόλη
Χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος microε κάλυmicroα
Μικροσιφώνιοσύριγγα
Ψεκαστήρας
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
Πάνω στη χρωmicroατογραφική πλάκα και σε απόσταση 1 cm από την ακmicroή
χαράσεται microε microολύβι λεπτή γραmicromicroή Ακριβώς πάνω από τη γραmicromicroή και σε
απόσταση 1 cm το ένα από το άλλο φέρονται microε microικροσιφώνιο τέσσερα
δείγmicroατα 2 microL (microε τη σειρά γνωστό ndash άγνωστο) Στη συνέχεια η πλάκα
αφήνεται να ξηρανθεί στον αέρα Ο χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος πληρώνεται
microε τον διαλύτη (κινητή φάση) microέχρις ύψους 05 cm απο τον πυθmicroένα
εισάγεται η πλάκα και ο θάλαmicroος καλύπτεται Οταν το microέτωπο του διαλύτη
ανέλθει σε ύψος περίπου 15 cm (microετά απο περίπου microία ώρα) η πλάκα
εξάγεται από τον θάλαmicroο σηmicroειώνεται η θέση του microετώπου του διαλύτη και η
πλάκα αφήνεται να ξηρανθεί Μετά την ξήρανση η πλάκα ψεξάζεται microε το
αντιδραστήριο ταυτοποίησης οπότε τα ανιόντα Cl- Br- και Ι- εmicroφανίζονται σαν
κηλίδες microε έντονο κίτρινο χρώmicroα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
dagger
Rf =DA
DS
Σχηmicroατική παράσταση προετοιmicroασίας και διεξαγωγής και χρωmicroατογραφήmicroατος επίπεδης χρωmicroατογραφίας χάρτου
Β) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+) - ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ
ΧΑΡΤΟΥ
Αντιδραστήρια
Αγνωστο δείγmicroα Μίγmicroα αλάτων (microαζική αναλογία) HgCl2 (2) CdCl2 (4)
CuCl2 (3) Pb(NO3)2 (4) και Bi2O3 (1)
Γνωστό διάλυmicroααναφοράς (01 Μ) HgCl2 CdCl2 CuCl2 Pb(NO3)2 και BiOCl
(διαλυτοποίηση Bi2O3 σε aquatic HCl)
Η στατική φάση αποτελείται από χρωmicroατογραφικό χαρτί (bdquoαργής ροήςldquo 7 x 4
cm2)
Η κινητή φάση αποτελείται από microίγmicroα βουτανόλη (tert Butanol 49 mL
τήκεται σε φούρνο) ακετόνη (aceton 3 mL) acetylacetonate (acac 5
mL) H2O (10 mL) και conc HNO3 (3 mL)
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
∆ιάλυmicroα των αλάτων (δύο σταγόνες) προστίθεται διαδοχικά (αφού στεγνώσει
η πρώτη) σε χρωmicroατογραφικό χαρτί και αφήνεται να στεγνώσει
Σχηmicroατίζονται σταθερά σύmicroπλοκα των microεταλλοϊόντων microε το acac που
microπορούν να διαχωρισθούν χρωmicroατογραφικά Το στεγνό χαρτοχρωmicroατο-
γράφηmicroα αναπτύσσεται microε διάλυmicroα H2S και σχηmicroατίζονται τα θειούχα άλατα
των microεταλλοιόντων microε τα χαρακτηριστικά τους χρώmicroατα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
microεταλλοιόν τιmicroή Rf χρώmicroα είδος
Pb2+ 005 microαύρο Pb(II)-acac
Cd2+ 012 κίτρινο Cd(Cl)n(2-n)+
Cd 2+ 070 κίτρινο Cd(II)-acac
Cu2+ 022 σκούρο καφέ Cu(II)-acac
Bi3+ 085 ανοικτό καφέ Bi(III)-acac
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Π3Γ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ΚΑΛΙΟΥ ΜΕ ΠΡΩΤΟΛΥΤΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ IΟΝΑΝΤΑΛΛΑΓΗ
O ποσοτικός προσδιορισmicroός microεταλλοϊόντων microπορεί να διεξαχθεί microε
οξεοβασική ογκοmicroετρία microετά από ιονανταλλαγή τους microε πρωτόνια όξινων
ιονανταλλακτικών ρητινών και τιτλοmicroέτρηση των ανταλλαχθέντων
πρωτονίων H microέθοδος είναι χρήσιmicroη στον προσδιορισmicroό microονοσθενών
microεταλλοιόντων
Oι όξινες ιονανταλλακτικές ρητίνες είναι κατιονανταλλάκτες microε
ακινητοποιηmicroένο το ανιόν (πχ σε ρητίνη οργανικού πολυmicroερούς)
όξινες οmicroάδες είναι πχ R-SO3- H+ και R-CO2- H+
H microέθοδος στηρίζεται στο γεγονός ότι κατά την ιονανταλλαγή ανταλλάσεται
και δεσmicroεύεται από τη ρητίνη το ιόν microε τη microεγαλύτερη χηmicroική συγγένεια έλξη
προς το ενεργό κέντρο και το αντιόν διέρχεται ldquoανεπηρέαστοldquo απο τη στήλη
H έλξη ενός ιόντος από τον ιονανταλλάκτη εξαρτάται από το φορτίο και την
ακτίνα του ενυδατωmicroένου ιόντος Eνα ιόν εναλλάσεται τόσο πιο γρήγορα και
σταθερά όσο πιο microεγάλο είναι το ιοντικό του δυναmicroικό (δηλ ziri)
Xαρακτηριστική ιδιότητα κάθε ιονανταλλάκτη είναι η χωρητικότητά του Αυτή
καθορίζει τα ισοδύναmicroα-mol (eq-mol) που microπορούν να ανταλλαγούν από 1
Kg ιονανταλλάκτη Για οργανικούς ιονανταλλάκτες η τιmicroή αυτή κυmicroαίνεται
microεταξύ 1 και 10 molKg Bέβαια αναλυτικά χρήσιmicroο είναι microόνο το 50 ndash 60
της microέγιστης χωρητικότητας
H ιονανταλλαγή ακολουθεί τους νόmicroους των στατιστικών πιθανοτήτων αλλά
όταν η στήλη έχει ικανό microήκος η ανταλλαγή είναι κατά κανόνα ποσοτική
Προβλήmicroατα κατά την ιονανταλλαγή microπορούν να παρουσιασθούν
σε πυκνά διαλύmicroατα ισχυρών πρωτολυτών
σε διαλύmicroατα ασθενών πρωτολυτών (microερική διάσταση)
σε πυκνά διαλύmicroατα ασθενών αλκαλικών κατιόντων (υδρόλυση)
σε διαλύmicroατα microε ισχυρό οξειδοαναγωγικό δυναmicroικό
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
ιονανταλλακτική στήλη
σταγονοmicroετρική χοάνη
υαλοβάmicroβακας
Xηmicro ικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M NaOH
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
(1)
κατιονανταλλάκτης
Παρασκευή ∆ιαλυmicroάτων
bull Το δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο κάλιο (KCl MB= 74551 gmol) διαλύεται microε
απ Νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL (διάλυmicroα του καλίου)
bull Παρασκεύαζεται διάλυmicroα 01 Μ NaOH και τιτλοδοτείται microε διάλ 0100 Μ HCl
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού amp Προσδιορισmicroού
Eτοιmicroάζεται η στήλη σύmicroφωνα microε τις υποδείξεις του υπεύθυνου του εργαστηρίου
Zυγίζονται 10 g κατιονανταλλακτικής ρητίνης και microεταφέρονται στη στήλη Στη
συνέχεια microε έκλουση 100 mL διαλύmicroατος HCl (11) ο ιονανταλλάκτης microεταφέρεται
στην όξινη του microορφή (εάν δεν είναι ήδη στην όξινη του microορφή) και ξεπλένεται microε
απεσταγmicroένο νερό microέχρις ότου το έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα (απαιτείται όγκος
απεσταγmicroένου νερού περίπου ίσος microε 4-5 του όγκου της ρητίνης)
Aκολούθως προστίθεται το διάλυmicroα του καλίου (2000 mL διαλ KCl) στη στήλη
εκλούεται προσεκτικά η ρητίνη και η στήλη ξεπλύνεται microε περίπου 150 mL
απεσταγmicroένου νερού (3 x 50 mL το τελευταίο έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα) Tα
εκλούmicroατα συλλέγονται στο ίδιο κωνικό ποτήρι όπου διεξάγεται και η τιτλοδότηση
των πρωτονίων microε το προπαρασκευασθέν διάλυmicroα αναφορας NaOH Eπειδή τα mol ndash
πρωτονίων είναι ισοδύναmicroα microε τα mol των κατιόντων καλίου υπολογίζεται έmicromicroεσα η
ποσότητα (σε g) KCl στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π3 ΙΟΑΝΑΤΑΛΛΑΚΤΙΚΟΣ ∆ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ amp ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΛΙΟΥ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος NaOH
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για 20 mL δλmicro NaOH
[NaOH] molL
dagger
x [NaOH] plusmn s[NaOH] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας χλωριούχου καλίου σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ ΝαΟΗ) mL για 20 mL δλmicro Κ+
[K+] στο διαλυmicroα
m(KCl)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m( KCl) plusmn sm( KCl) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται
τιτλοmicroέτρηση του διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος (HCl διάλυmicroα
αναφοράς) που παρασκευάστηκε από διάλυmicroα πυκνού HCl (υδροχλωρικού
οξέος) microε laquoπρότυπη ουσίαraquo (ανθρακικό νάτριο Na2CO3) και στο δεύτερο
microέρος γίνεται η τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει Na2CO3
(ανθρακικό νάτριο) και NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) microε το
τιτλοδοτηmicroένο διάλυmicroα HCl (υδροχλωρικού οξέος)
1ο Μέρος
Το Na2CO3 (ανθρακικό νάτριο) microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν πρότυπη
ουσία όmicroως επειδή το στερεό Na2CO3 απορροφά υγρασία σχηmicroατίζοντας
Na2CO3 H2O και CO2 σχηmicroατίζοντας NaHCO3 πρέπει πριν τη χρήση του σαν
πρότυπη ουσία να ξηραίνεται στους 275 οC για επαναmicroετατροπή του σε
Na2CO3 Για την εκδίωξη προσροφηmicroένου H2O και CO2 αρκεί η ξήρανση
στους 140 οC για δύο ώρες
Αρχικά παρασκευάζονται 500 mL αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
([HCl]αραιόasymp 01 Μ διάλυmicroα αναφοράς) από διάλυmicroα πυκνού υδροχλωρικού
οξέος ([HCl]πυκνόasymp 1165 Μ) Ο υπολογισmicroός των απαιτούmicroενων όγκων
γίνεται microε τη χρήση της εξίσωσης της αραίωσης
dagger
Ccon sdot Vcon = Cdil sdot Vdil
Για την τιτλοδότηση του αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική
ζυγαριά περίπου 06 g ανθρακικού νατρίου και διαλύονταιαραιώνονται microε
απ νερό microέχρι τα 1000 mL σε ογκοmicroετρική φιάλη (1000 mL) 25 mL
από αυτό το διάλυmicroα χρησιmicroοποιούνται για καθεmicroία τιτλοδότηση 25 mL
διαλύmicroατος αραιού υδροχλωρικού οξέος Συνολικά διεξάγονται 4
τιτλοδοτήσεις για τον προσδιορισmicroό της microοριακότητας (συγκέντρωση του
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
HCl) του αραιού υδατικού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος Λαmicroβάνεται ο
microέσος όρος των τιmicroών Για άριστη επαναλληψιmicroότητα το σχετικό εύρος
των τιmicroών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 03
Οταν για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου χρησιmicroοποιείται σαν δείκτης
ερυθρό του microεθυλίου τότε η τιτλοδότηση διεξάγεται microέχρι βαθmicroιαίας
αλλαγής του κίτρινου χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο Στη συνέχεια το
διάλυmicroα βράζεται ήπια για 2 λεπτά και επαναεmicroφανίζεται το κίτρινο
χρώmicroα του δείκτη Στο σηmicroείο αυτό η κωνική φιάλη καλύπτεται microε γιαλί το
διάλυmicroα αφήνεται να κρυώσει και συνεχίζεται η τιτλοδότηση microέχρι
απότοmicroης αλλαγής του χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο (τελικό σηmicroείο)
H εξίσωση της οξεοβασικής αντίδρασης και ο σχετικός στοιχειοmicroετρικός
τύπος είναι ο ακόλουθoς
dagger
CO32- + 2H + AElig H 2O +CO2
dagger
2 (CCO 32 - sdot VCO3
2 - ) = CHCl sdot VHCl
2ο Μέρος
Σε υδατικό διάλυmicroα τα ανθρακικά microπορούν να τιτλοδοτηθούν σε όξινα
ανθρακικά microε ισοδύναmicroη ποσότητα πρωτονίων σύmicroφωνα microε την
αντίδραση
dagger
CO32- + H+ AElig HCO3
-
Το ισοδύναmicroο σηmicroείο αντιστοιχεί σε pH = 83 και σαν δείκτης
χρησιmicroοποιείται φαινολοφθαλείνη Τα ανθρακικά microπορούν να
τιτλοδοτηδούν περαιτέρω microέχρι το σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3)
σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
CO32- + 2H + AEliglt H 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΣΤΟΙΧΕΙΩ∆ΕΙΣ ΚΑΝΟΝΕΣ ΚΑΛΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑΣ
Για ασφαλή και απρόσκοπτη διεξαγωγή των περαmicroάτων του Εργαστηρίου
Αναλυτικής Χηmicroείας Ι ο φοιτητής θα πρέπει πάντοτε
bull να φορά τα προστατευτικά γυαλιά
bull να έχει δεmicroένα τα microαλλιά (όταν αυτά είναι microακριά)
bull να φορά την εργαστηριακή ποδιά
bull να φορά κλειστά και στερεά υποδήmicroατα
bull να γνωρίζει τις ιδιότητες των χηmicroικών που χρησιmicroοποιεί τόσο αυτός
όσο και οι γύρω του
bull σε περίπτωση πυρκαγιάς ή άλλων απρόβλεπτων περιστατικών και
ατυχηmicroάτων παράλληλα microε την ενδεδειγmicroένη αντιmicroετώπιση τους να
προειδοποιεί αmicroέσως τους γύρω του και τον υπεύθυνο του
εργαστηρίου (πχ σε περίπτωση που επιρυπανθούν microε κάποια χηmicroική
ουσία τα microάτια του να χρησιmicroοποιήσει αmicroέσως τη bdquoντουζιέραldquo microατιών
και να ζητήσει να ειδοποιήσουν τον υπεύθυνο του εργαστηρίου)
bull να γνωρίζει που βρίσκονται microέσα στο εργασήριο οι πυροσβεστήρες οι
ντουζιέρες οι έξοδοι κινδύνοι και τα τηλέφωνα
bull να εργάζεται microόνο στην παρουσία και microε τις οδηγίες των υπευθύνων
του εργαστηρίου
bull να microην τρώει και πίνει στο εργαστήριο
bull να microην πειραmicroατίζεται microε οτιδήποτε άσχετο προς το εργαστηριακό
microάθηmicroα
bull για microεταφορά διαλυmicroάτων να χρησιmicroοποιεί τα σιφώνια microε τις φούσκες
(και όχι microε το στόmicroα)
bull να είναι προσεκτικός microε τις γυάλινες κατασκευές (είναι εύθραυστες και
επικίνδυνες)
bull προσεκτικός microε τις επιφάνειες των θερmicroαντικών πλακών και microε σκεύη
που βρίσκονται πάνω σε αυτές ή σε φούρνους ξήρανσης
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΗΜΕΡΟΛΟΓΙΟ
Το εργαστηριακό ηmicroερολόγιο ένα από τα πιό απαιραίτητα και σηmicroαντικά
αντικείmicroενα ενός (αναλυτικού) εργαστηρίου Σε αυτό καταγράφονται οι
παρατηρήσεις υπολογισmicroοί και τα δεδοmicroένα (πρωτογενή και
επεξεργασmicroένα) Οι σηmicroειώσεις στο εργαστηριακό ηmicroερολόγιο πρέπει να
σαφείς και laquoξεκάθαρεςraquo έτσι ώστε αυτά που αναγράφονται να microπορούν να
αναγνωσθούν οι διεργασίες που περιγράφονται να επαναλληφθούν και
γενικά να microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν σηmicroείο αναφοράς όταν κάτι δεν παέι
καλά έτσι ώστε να δίνεται η δυνατότητα ιχνηλασιmicroότητας και ο προσδιορισmicroός
κάποιας εργαστηριακής αβλεψίας ή αναλυτικών σφαλmicroάτων
Στο εργασηριακό ηmicroερολόγιο θα πρέπει
bull να υπάρχει πρόβλεψη (πρώτες σελίδες) για πίνακα περιεχοmicroένων
bull κάθε πείραmicroα να αρχίζει microε νέα σελίδα
bull να υπάρχει αριθmicroός σελίδων και ηmicroεροmicroηνία
bull οι σηmicroειώσεις να αναγράφονται microόνο στη δεξιά σελίδα και η αριστερή
να είναι διαθέσιmicroη για πρόχειρους υπολογισmicroούς
bull να microην υπάρχουν microουντζούρες αλλά microόνο απλά διαγραmicromicroένα λάθη
bull για κάθε πείραmicroα να δίνονται ο τίτλος συνοπτική περιγραφή της
διεργασίας αλλάγες στην αναλυτική microέθοδο παρατηρήσεις πίνακες
δεδοmicroένων και διαγράmicromicroατα οι υπολογισmicroοί και τα αποτελέσmicroατα
ΚΑΝΟΝΕΣ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ
ΕΠΙ∆ΕΙΞΗ ΠΥΡΟΣΒΕΣΗΣ
Πείραmicroα 1 ___________________________________________________________________________ Π1 ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ndash ΣΧΗΜΑ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ
Τα κατιόντα ταξινοmicroούνται σε οmicroάδες microε βάση τη συmicroπεριφορά τους έναντι
ορισmicroένων αντιδραστηρίων Στη συστηmicroατική ποιοτική ανάλυση (υγροχηmicroική microέθοδος
Fresenius) γίνεται ο διαδοχικός διαχωρισmicroός των κατιόντων (ή των ανιόντων) microε
σχηmicroατισmicroό δυσδιάλυτων ενώσεων που διαχωρίζονται microε διήθηση ή φυγοκέντριση
από το διάλυmicroα Η καταβύθιση επιτυγχάνεται microε την επίδραση ενός κοινού
αντιδραστηρίου σε ορισmicroένο pH και τα ιόντα που καταβυθίζονται αποτελούν microία
αναλυτική οmicroάδα Στο ακόλουθο σχήmicroα δίνεται ένα συνοπτικό σχήmicroα διαχωρισmicroού
κατιόντων και των πέντε οmicroάδων Για περισσότερες πληροφορίες βλέπε στη
βιβλιογραφία που δίνεται στα πλαίσια του εργαστηριακού microαθήmicroατος
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
Π1Α ΠΡΩΤΗ ΟΜΑ∆Α (Ag+ Hg22+ Pb2+)
Στην πρώτη αναλυτική οmicroάδα περιλαmicroβάνονται τα κατιόντα Pb2+ Hg22+ Ag+ Cu+
Au+ και Tl+ Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν χλωριούχα
άλατα που είναι δυσδιάλυτα σε απιονισmicroένο νερό και σε αραιά διαλύmicroατα οξέων
Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται αραιό διάλυmicroα HCl προς αποφυγή
υδρόλυσης κατιόντων της δεύτερης οmicroάδας Ο διαχωρισmicroός των κατιόντων της 1ης
αναλυτικής οmicroάδας βασίζεται στο γεγονός ότι ενώ και τα τρία κατιόντα (Pb2+ Hg22+
Ag+) σχηmicroατίζουν δυσδιάλυτα χλωριούχα ιζήmicroατα αντιδρούν διαφορετικά κάτω από
ορισmicroένες συνθήκες Έτσι πχ το ίζηmicroα PbCl2 διαλύεται σε θερmicroό νερό και microπορεί να
αποmicroακρυνθεί ενώ το ίζηmicroα AgCl διαχωρίζεται microε διάλυmicroα NH3 επειδή σχηmicroατίζει
ευδιάλυτο σύmicroπλοκο microε τα microόρια NH3
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
Π1Β ∆ΕΥΤΕΡΗ ΟΜΑ∆Α (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+ As(II I) As(V) Sb(II I)
Sb(V) Sn2+ Sn(IV))
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν θειούχες ενώσεις που
είναι δυσδιάλυτες σε ασθενώς όξινο περιβάλλον Σαν κοινό αντιδραστήριο
χρησιmicroοποιείται το H2S σε αραιό διάλυmicroα HCl (01 ndash 03 Μ)
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ ΤΡΙΤΗ ΟΜΑ∆Α (Fe2+ Fe3+ Mn2+ Co2+ Ni2+ Al3+ Cr3+ Zn2+)
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν θειούχες ενώσεις που
είναι αδιάλυτες σε αλκαλικό διάλυmicroα NH3 Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται
το H2S σε σε αλακλικό διάλυmicroα NH3
ΤΕΤΑΡΤΗ ΟΜΑ∆Α (Ca2+ Sr2+ Ba2+)
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν αδιάλυτες ανθρακικές
ενώσεις Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται το (NH4)2(CO3) σε σε αλακλικό
περιβάλλον (ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH3-NH4Cl)
ΠΕΜΠΤΗ ΟΜΑ∆Α (Mg2+ K+ Na+ NH4+)
Τα κατιόντα αυτής της οmicroάδας ανιχνεύονται στο διήθηmicroα που αποmicroένει και microετά το
διαχωρισmicroό της 4ης αναλυτικής οmicroάδας Ανιχνεύνται το καθένα παρουσία του άλλου
χωρίς επιπλέον διαχωρισmicroό Η οmicroάδα αυτή προφανώς δεν έχει και δεν χρειάζεται
κάποιο κοινό αντιδραστήριο
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει ένα κατιον από κάθε αναλυτική οmicroάδα και θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος να διαχωρισθεί και να ταυτοποιηθεί microε microία
ή περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται στη συνέχεια
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π1Γ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ
1 ΝΗ4+
a Με ΝaΟΗ (10) Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
ΝαΟΗ και παρατηρείστε την απελευθέρωση αmicromicroωνίας microε τη
χαρακτηριστική οσmicroή
2 Li+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Χρησιmicroοποιείστε ένα microεταλλικό κλιπ για να πάρετε
δείγmicroα από τη στερεά ουσία στο άκρο του και τοποθετήστε στη φωτιά
Παρατηρείστε το χρώmicroα της φλόγας
3 Ca2+
a Με οξαλικά ιόντα Προσθέστε οξαλικό οξύ και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την
αλλαγή
4 Ba2+
a Με SO42- Προσθέστε H2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την αλλαγή
b Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
5 Cu2+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Με τον ίδιο ακριβώς τρόπο όπως προηγουmicroένως
b Με S2- Προσθέστε microερικές σταγόνες θειούχου νατρίου ∆ηmicroιουργείται
microαύρο ίζηmicroα Προσθέστε πυκνό διάλυmicroα ΗΝΟ3 και παρατηρείστε την
αλλαγή
c Με ΝΗ3 Έντονο κυανό χρώmicroα
6 Α l3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται λευκό ζελατινώδες ίζηmicroα Παρατηρείστε την
αλλαγή microετά από προσθήκη ΝαΟΗ
7 Fe3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται σκούρο πορτοκαλί (προς καστανό) ζελατινώδες
ίζηmicroα Παρατηρείστε την αλλαγή microε προσθήκη ΗCl (10)
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ b Mε K4[Fe(CN)6] ∆ηmicroιουργείται σκούρο κυανό ίζηmicroα (κυανό του
Βερολίνου)
c Με SCN - σε όξινο διάλυmicroα Οξινίστε το διάλυmicroα microε HCl (10)
προσθέστε SCN- και παρατηρείστε την αλλαγή στο χρώmicroα
8 Ni2+
a Mε ΝΗ3 Προσθέστε microόνο 1-2 σταγόνες ΝΗ3 και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία ανοικτοπράσινου ζελατινώδους ιζήmicroατος Προσθήκη
περίσσειας ΝΗ3 αναδιαλύει το ίζηmicroα και σχηmicroατίζει κυανό σύmicroπλοκο
b Mε ΝΗ3 και διmicroεθυλογλυοξίmicroη Επαναλάβετε τη διαδικασία στο (a)
και προσθέστε διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης (1 σε EtOH)
Παρατηρείστε την αλλαγή
9 Zn2+
a Με ΝaOH (10) και θειοακεταmicro ίδιο Τοποθετείστε το διαλυmicroένο
στερεό σε νερό που βράζει για 5-10rsquo Προσθέστε 2-3 σταγόνες ΝαΟΗ
(10) και microερικές σταγόνες θειακεταmicroίδιο και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε πυκνό ΗΝΟ3 και παρατηρείστε
την αλλαγή
10 Pb2+
a Με Cl - Προσθέστε ΗCl (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία λευκού
ιζήmicroατος
b Με SO42- Προσθέστε Η2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος
c Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
d Με S2- Προσθέστε S2- και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία microελανού
ιζήmicroατος Προσθήκη πυκνού ΗΝΟ3 διαλύει το ίζηmicroα
e Με Ι - Προσθέστε ΚΙ και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου ιζήmicroατος
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Κατιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π2 ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει τέσσερα ανιόντα που θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ταυτοποιηθούν microε microία ή
περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται
στη συνέχεια
1 CH3COO -
a) Με H2SO4 10 Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microε το σταγονόmicroετρο
microερικές σταγόνες H2SO4 και παρατηρείστε τη χαρακτηριστική οσmicroή του
διαλύmicroατος (ξύδι ndash παίρνει λίγη ώρα)
b) Με FeCl3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες FeCl3 και
παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος (πορτοκαλί)
2 CO32-
a) Με BaCl2 και HCl Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
H2O για διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε λίγες σταγόνες άχρωmicroου
διαλύmicroατος ΒaCl2 και παρατηρείστε την αλλαγή (λευκό ίζηmicroα) Στη
συνέχεια προσθέστε ΗCl (οξύ) και παρατηρείστε την αλλαγή
(διαλυτοποίηση και αέριο)
3 Cl - και Ι -
a) Με HNO3 και AgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
H2O Οξινίστε το διάλυmicroα microε HNO3 (10) και στη συνέχεια προσθέστε
microερικές σταγόνες AgNO3 Παρουσία Cl- σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα
Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και παρατηρείστε την αλλαγή Παρουσία Ι-
σχηmicroατίζεται κίτρινο ίζηmicroα Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και
παρατηρείστε την αλλαγή
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
4 CrO42-
a) Mε Η2SO4 και Η2O2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
νερό Οξινίστε το διάλυmicroα microε Η2SO4 (10) και προσθέστε microερικές
σταγόνες Η2O2 Παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος σε microαύρο
λόγω του σχηmicroατισmicroού του πολύ ασταθούς υπεροξειδίου του χρωmicroίου
(CrO5)
b) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό
Προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
κίτρινου ιζήmicroατος
5 NO3--
a) Με π H2SO4 (στον απαγωγό) και FeSO4 ∆ιαλυτοποιήστε το
στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό (05 ml περίπου) Έχοντας το δοκ
σωλήνα σε κλίση προσθέστε προσεκτικά αφήνοντας να κυλήσει στα
εσωτερικά τοιχώmicroατα του σωλήνα περίπου 05 ml πυκνού H2SO4 Μην
αναmicroείξετε τα δύο υγρά Ψύξετε το σωλήνα και προσθέστε προσεκτικά
έχοντας το σωλήνα σε κλίση όπως πριν 05 ml περίπου κορεσmicroένου
διαλύmicroατος FeSO4 Παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό καστανο-ιώδους
δακτυλίου στη microεσοεπιφάνεια των 2 φάσεων
6 S2O3- (στον απαγωγό)
a) Mε HCl 10 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες HCl Το ασταθές
θειοθειϊκό οξύ που παράγεται διασπάται σε θείο (υποκίτρινο ίζηmicroα) και
διοξείδιο του θείου (διαπεραστική οσmicroή)
b) Με AgNO3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες διαλύmicroατος
AgNO3 και παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό λευκού ιζήmicroατος που σταδιακά
αλλάζει σε κίτρινο πορτοκαλί και τελικά microαύρο
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ 7 SO4
2-
a) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό Οξινίστε
microε διάλυmicroα HCl (10) και προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2
Σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα Το ίζηmicroα δεν αναδιαλύεται microε προσθήκη HCl
8 S2-
a) Με ΑgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο H2O
Προσθέστε microερικές σταγόνες AgNO3 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
microαύρου ιζήmicroατος
b) Με Η2SO4 (10) (στον απαγωγό) ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας
δείγmicroα microε λίγο H2O Προσθέστε λίγο Η2SO4 και παρατηρείστε την
έκκλυση αερίου microε αποκρουστική οσmicroή
Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Ανιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________ Π3 ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΙΟΝΤΩΝ
Α) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΑΝΙΟΝΤΩΝ (F- Cl- Br- I-) ΜΕ ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΛΕΠΤΗΣ
ΣΤΙΒΑ∆ΑΣ
Αντιδραστήρια - Οργανα
Γνωστό διάλυmicroα NaCl KΒr και KI (1 Μ το καθένα)
∆ιαλύτης (κινητή φάση) Μίγmicroα ακετόνης κ-βουτανόλης πυκνής αmicromicroωνίας
και νερού σε κατόγκον αναλογία 6520105
Στατική φάση Γιάλινες πλάκες (5x20 cm) επιστρωmicroένες microε silica gel G
Αντιδραστήριο Ταυτοποίησης ∆ιάλυmicroα πορφυρού βρωmicroοκρεσόλης 01 σε
αλκοόλη
Χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος microε κάλυmicroα
Μικροσιφώνιοσύριγγα
Ψεκαστήρας
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
Πάνω στη χρωmicroατογραφική πλάκα και σε απόσταση 1 cm από την ακmicroή
χαράσεται microε microολύβι λεπτή γραmicromicroή Ακριβώς πάνω από τη γραmicromicroή και σε
απόσταση 1 cm το ένα από το άλλο φέρονται microε microικροσιφώνιο τέσσερα
δείγmicroατα 2 microL (microε τη σειρά γνωστό ndash άγνωστο) Στη συνέχεια η πλάκα
αφήνεται να ξηρανθεί στον αέρα Ο χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος πληρώνεται
microε τον διαλύτη (κινητή φάση) microέχρις ύψους 05 cm απο τον πυθmicroένα
εισάγεται η πλάκα και ο θάλαmicroος καλύπτεται Οταν το microέτωπο του διαλύτη
ανέλθει σε ύψος περίπου 15 cm (microετά απο περίπου microία ώρα) η πλάκα
εξάγεται από τον θάλαmicroο σηmicroειώνεται η θέση του microετώπου του διαλύτη και η
πλάκα αφήνεται να ξηρανθεί Μετά την ξήρανση η πλάκα ψεξάζεται microε το
αντιδραστήριο ταυτοποίησης οπότε τα ανιόντα Cl- Br- και Ι- εmicroφανίζονται σαν
κηλίδες microε έντονο κίτρινο χρώmicroα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
dagger
Rf =DA
DS
Σχηmicroατική παράσταση προετοιmicroασίας και διεξαγωγής και χρωmicroατογραφήmicroατος επίπεδης χρωmicroατογραφίας χάρτου
Β) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+) - ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ
ΧΑΡΤΟΥ
Αντιδραστήρια
Αγνωστο δείγmicroα Μίγmicroα αλάτων (microαζική αναλογία) HgCl2 (2) CdCl2 (4)
CuCl2 (3) Pb(NO3)2 (4) και Bi2O3 (1)
Γνωστό διάλυmicroααναφοράς (01 Μ) HgCl2 CdCl2 CuCl2 Pb(NO3)2 και BiOCl
(διαλυτοποίηση Bi2O3 σε aquatic HCl)
Η στατική φάση αποτελείται από χρωmicroατογραφικό χαρτί (bdquoαργής ροήςldquo 7 x 4
cm2)
Η κινητή φάση αποτελείται από microίγmicroα βουτανόλη (tert Butanol 49 mL
τήκεται σε φούρνο) ακετόνη (aceton 3 mL) acetylacetonate (acac 5
mL) H2O (10 mL) και conc HNO3 (3 mL)
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
∆ιάλυmicroα των αλάτων (δύο σταγόνες) προστίθεται διαδοχικά (αφού στεγνώσει
η πρώτη) σε χρωmicroατογραφικό χαρτί και αφήνεται να στεγνώσει
Σχηmicroατίζονται σταθερά σύmicroπλοκα των microεταλλοϊόντων microε το acac που
microπορούν να διαχωρισθούν χρωmicroατογραφικά Το στεγνό χαρτοχρωmicroατο-
γράφηmicroα αναπτύσσεται microε διάλυmicroα H2S και σχηmicroατίζονται τα θειούχα άλατα
των microεταλλοιόντων microε τα χαρακτηριστικά τους χρώmicroατα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
microεταλλοιόν τιmicroή Rf χρώmicroα είδος
Pb2+ 005 microαύρο Pb(II)-acac
Cd2+ 012 κίτρινο Cd(Cl)n(2-n)+
Cd 2+ 070 κίτρινο Cd(II)-acac
Cu2+ 022 σκούρο καφέ Cu(II)-acac
Bi3+ 085 ανοικτό καφέ Bi(III)-acac
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Π3Γ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ΚΑΛΙΟΥ ΜΕ ΠΡΩΤΟΛΥΤΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ IΟΝΑΝΤΑΛΛΑΓΗ
O ποσοτικός προσδιορισmicroός microεταλλοϊόντων microπορεί να διεξαχθεί microε
οξεοβασική ογκοmicroετρία microετά από ιονανταλλαγή τους microε πρωτόνια όξινων
ιονανταλλακτικών ρητινών και τιτλοmicroέτρηση των ανταλλαχθέντων
πρωτονίων H microέθοδος είναι χρήσιmicroη στον προσδιορισmicroό microονοσθενών
microεταλλοιόντων
Oι όξινες ιονανταλλακτικές ρητίνες είναι κατιονανταλλάκτες microε
ακινητοποιηmicroένο το ανιόν (πχ σε ρητίνη οργανικού πολυmicroερούς)
όξινες οmicroάδες είναι πχ R-SO3- H+ και R-CO2- H+
H microέθοδος στηρίζεται στο γεγονός ότι κατά την ιονανταλλαγή ανταλλάσεται
και δεσmicroεύεται από τη ρητίνη το ιόν microε τη microεγαλύτερη χηmicroική συγγένεια έλξη
προς το ενεργό κέντρο και το αντιόν διέρχεται ldquoανεπηρέαστοldquo απο τη στήλη
H έλξη ενός ιόντος από τον ιονανταλλάκτη εξαρτάται από το φορτίο και την
ακτίνα του ενυδατωmicroένου ιόντος Eνα ιόν εναλλάσεται τόσο πιο γρήγορα και
σταθερά όσο πιο microεγάλο είναι το ιοντικό του δυναmicroικό (δηλ ziri)
Xαρακτηριστική ιδιότητα κάθε ιονανταλλάκτη είναι η χωρητικότητά του Αυτή
καθορίζει τα ισοδύναmicroα-mol (eq-mol) που microπορούν να ανταλλαγούν από 1
Kg ιονανταλλάκτη Για οργανικούς ιονανταλλάκτες η τιmicroή αυτή κυmicroαίνεται
microεταξύ 1 και 10 molKg Bέβαια αναλυτικά χρήσιmicroο είναι microόνο το 50 ndash 60
της microέγιστης χωρητικότητας
H ιονανταλλαγή ακολουθεί τους νόmicroους των στατιστικών πιθανοτήτων αλλά
όταν η στήλη έχει ικανό microήκος η ανταλλαγή είναι κατά κανόνα ποσοτική
Προβλήmicroατα κατά την ιονανταλλαγή microπορούν να παρουσιασθούν
σε πυκνά διαλύmicroατα ισχυρών πρωτολυτών
σε διαλύmicroατα ασθενών πρωτολυτών (microερική διάσταση)
σε πυκνά διαλύmicroατα ασθενών αλκαλικών κατιόντων (υδρόλυση)
σε διαλύmicroατα microε ισχυρό οξειδοαναγωγικό δυναmicroικό
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
ιονανταλλακτική στήλη
σταγονοmicroετρική χοάνη
υαλοβάmicroβακας
Xηmicro ικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M NaOH
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
(1)
κατιονανταλλάκτης
Παρασκευή ∆ιαλυmicroάτων
bull Το δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο κάλιο (KCl MB= 74551 gmol) διαλύεται microε
απ Νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL (διάλυmicroα του καλίου)
bull Παρασκεύαζεται διάλυmicroα 01 Μ NaOH και τιτλοδοτείται microε διάλ 0100 Μ HCl
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού amp Προσδιορισmicroού
Eτοιmicroάζεται η στήλη σύmicroφωνα microε τις υποδείξεις του υπεύθυνου του εργαστηρίου
Zυγίζονται 10 g κατιονανταλλακτικής ρητίνης και microεταφέρονται στη στήλη Στη
συνέχεια microε έκλουση 100 mL διαλύmicroατος HCl (11) ο ιονανταλλάκτης microεταφέρεται
στην όξινη του microορφή (εάν δεν είναι ήδη στην όξινη του microορφή) και ξεπλένεται microε
απεσταγmicroένο νερό microέχρις ότου το έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα (απαιτείται όγκος
απεσταγmicroένου νερού περίπου ίσος microε 4-5 του όγκου της ρητίνης)
Aκολούθως προστίθεται το διάλυmicroα του καλίου (2000 mL διαλ KCl) στη στήλη
εκλούεται προσεκτικά η ρητίνη και η στήλη ξεπλύνεται microε περίπου 150 mL
απεσταγmicroένου νερού (3 x 50 mL το τελευταίο έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα) Tα
εκλούmicroατα συλλέγονται στο ίδιο κωνικό ποτήρι όπου διεξάγεται και η τιτλοδότηση
των πρωτονίων microε το προπαρασκευασθέν διάλυmicroα αναφορας NaOH Eπειδή τα mol ndash
πρωτονίων είναι ισοδύναmicroα microε τα mol των κατιόντων καλίου υπολογίζεται έmicromicroεσα η
ποσότητα (σε g) KCl στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π3 ΙΟΑΝΑΤΑΛΛΑΚΤΙΚΟΣ ∆ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ amp ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΛΙΟΥ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος NaOH
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για 20 mL δλmicro NaOH
[NaOH] molL
dagger
x [NaOH] plusmn s[NaOH] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας χλωριούχου καλίου σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ ΝαΟΗ) mL για 20 mL δλmicro Κ+
[K+] στο διαλυmicroα
m(KCl)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m( KCl) plusmn sm( KCl) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται
τιτλοmicroέτρηση του διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος (HCl διάλυmicroα
αναφοράς) που παρασκευάστηκε από διάλυmicroα πυκνού HCl (υδροχλωρικού
οξέος) microε laquoπρότυπη ουσίαraquo (ανθρακικό νάτριο Na2CO3) και στο δεύτερο
microέρος γίνεται η τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει Na2CO3
(ανθρακικό νάτριο) και NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) microε το
τιτλοδοτηmicroένο διάλυmicroα HCl (υδροχλωρικού οξέος)
1ο Μέρος
Το Na2CO3 (ανθρακικό νάτριο) microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν πρότυπη
ουσία όmicroως επειδή το στερεό Na2CO3 απορροφά υγρασία σχηmicroατίζοντας
Na2CO3 H2O και CO2 σχηmicroατίζοντας NaHCO3 πρέπει πριν τη χρήση του σαν
πρότυπη ουσία να ξηραίνεται στους 275 οC για επαναmicroετατροπή του σε
Na2CO3 Για την εκδίωξη προσροφηmicroένου H2O και CO2 αρκεί η ξήρανση
στους 140 οC για δύο ώρες
Αρχικά παρασκευάζονται 500 mL αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
([HCl]αραιόasymp 01 Μ διάλυmicroα αναφοράς) από διάλυmicroα πυκνού υδροχλωρικού
οξέος ([HCl]πυκνόasymp 1165 Μ) Ο υπολογισmicroός των απαιτούmicroενων όγκων
γίνεται microε τη χρήση της εξίσωσης της αραίωσης
dagger
Ccon sdot Vcon = Cdil sdot Vdil
Για την τιτλοδότηση του αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική
ζυγαριά περίπου 06 g ανθρακικού νατρίου και διαλύονταιαραιώνονται microε
απ νερό microέχρι τα 1000 mL σε ογκοmicroετρική φιάλη (1000 mL) 25 mL
από αυτό το διάλυmicroα χρησιmicroοποιούνται για καθεmicroία τιτλοδότηση 25 mL
διαλύmicroατος αραιού υδροχλωρικού οξέος Συνολικά διεξάγονται 4
τιτλοδοτήσεις για τον προσδιορισmicroό της microοριακότητας (συγκέντρωση του
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
HCl) του αραιού υδατικού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος Λαmicroβάνεται ο
microέσος όρος των τιmicroών Για άριστη επαναλληψιmicroότητα το σχετικό εύρος
των τιmicroών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 03
Οταν για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου χρησιmicroοποιείται σαν δείκτης
ερυθρό του microεθυλίου τότε η τιτλοδότηση διεξάγεται microέχρι βαθmicroιαίας
αλλαγής του κίτρινου χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο Στη συνέχεια το
διάλυmicroα βράζεται ήπια για 2 λεπτά και επαναεmicroφανίζεται το κίτρινο
χρώmicroα του δείκτη Στο σηmicroείο αυτό η κωνική φιάλη καλύπτεται microε γιαλί το
διάλυmicroα αφήνεται να κρυώσει και συνεχίζεται η τιτλοδότηση microέχρι
απότοmicroης αλλαγής του χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο (τελικό σηmicroείο)
H εξίσωση της οξεοβασικής αντίδρασης και ο σχετικός στοιχειοmicroετρικός
τύπος είναι ο ακόλουθoς
dagger
CO32- + 2H + AElig H 2O +CO2
dagger
2 (CCO 32 - sdot VCO3
2 - ) = CHCl sdot VHCl
2ο Μέρος
Σε υδατικό διάλυmicroα τα ανθρακικά microπορούν να τιτλοδοτηθούν σε όξινα
ανθρακικά microε ισοδύναmicroη ποσότητα πρωτονίων σύmicroφωνα microε την
αντίδραση
dagger
CO32- + H+ AElig HCO3
-
Το ισοδύναmicroο σηmicroείο αντιστοιχεί σε pH = 83 και σαν δείκτης
χρησιmicroοποιείται φαινολοφθαλείνη Τα ανθρακικά microπορούν να
τιτλοδοτηδούν περαιτέρω microέχρι το σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3)
σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
CO32- + 2H + AEliglt H 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 0 ___________________________________________________________________________ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΗΜΕΡΟΛΟΓΙΟ
Το εργαστηριακό ηmicroερολόγιο ένα από τα πιό απαιραίτητα και σηmicroαντικά
αντικείmicroενα ενός (αναλυτικού) εργαστηρίου Σε αυτό καταγράφονται οι
παρατηρήσεις υπολογισmicroοί και τα δεδοmicroένα (πρωτογενή και
επεξεργασmicroένα) Οι σηmicroειώσεις στο εργαστηριακό ηmicroερολόγιο πρέπει να
σαφείς και laquoξεκάθαρεςraquo έτσι ώστε αυτά που αναγράφονται να microπορούν να
αναγνωσθούν οι διεργασίες που περιγράφονται να επαναλληφθούν και
γενικά να microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν σηmicroείο αναφοράς όταν κάτι δεν παέι
καλά έτσι ώστε να δίνεται η δυνατότητα ιχνηλασιmicroότητας και ο προσδιορισmicroός
κάποιας εργαστηριακής αβλεψίας ή αναλυτικών σφαλmicroάτων
Στο εργασηριακό ηmicroερολόγιο θα πρέπει
bull να υπάρχει πρόβλεψη (πρώτες σελίδες) για πίνακα περιεχοmicroένων
bull κάθε πείραmicroα να αρχίζει microε νέα σελίδα
bull να υπάρχει αριθmicroός σελίδων και ηmicroεροmicroηνία
bull οι σηmicroειώσεις να αναγράφονται microόνο στη δεξιά σελίδα και η αριστερή
να είναι διαθέσιmicroη για πρόχειρους υπολογισmicroούς
bull να microην υπάρχουν microουντζούρες αλλά microόνο απλά διαγραmicromicroένα λάθη
bull για κάθε πείραmicroα να δίνονται ο τίτλος συνοπτική περιγραφή της
διεργασίας αλλάγες στην αναλυτική microέθοδο παρατηρήσεις πίνακες
δεδοmicroένων και διαγράmicromicroατα οι υπολογισmicroοί και τα αποτελέσmicroατα
ΚΑΝΟΝΕΣ ΑΣΦΑΛΕΙΑΣ
ΕΠΙ∆ΕΙΞΗ ΠΥΡΟΣΒΕΣΗΣ
Πείραmicroα 1 ___________________________________________________________________________ Π1 ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ndash ΣΧΗΜΑ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ
Τα κατιόντα ταξινοmicroούνται σε οmicroάδες microε βάση τη συmicroπεριφορά τους έναντι
ορισmicroένων αντιδραστηρίων Στη συστηmicroατική ποιοτική ανάλυση (υγροχηmicroική microέθοδος
Fresenius) γίνεται ο διαδοχικός διαχωρισmicroός των κατιόντων (ή των ανιόντων) microε
σχηmicroατισmicroό δυσδιάλυτων ενώσεων που διαχωρίζονται microε διήθηση ή φυγοκέντριση
από το διάλυmicroα Η καταβύθιση επιτυγχάνεται microε την επίδραση ενός κοινού
αντιδραστηρίου σε ορισmicroένο pH και τα ιόντα που καταβυθίζονται αποτελούν microία
αναλυτική οmicroάδα Στο ακόλουθο σχήmicroα δίνεται ένα συνοπτικό σχήmicroα διαχωρισmicroού
κατιόντων και των πέντε οmicroάδων Για περισσότερες πληροφορίες βλέπε στη
βιβλιογραφία που δίνεται στα πλαίσια του εργαστηριακού microαθήmicroατος
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
Π1Α ΠΡΩΤΗ ΟΜΑ∆Α (Ag+ Hg22+ Pb2+)
Στην πρώτη αναλυτική οmicroάδα περιλαmicroβάνονται τα κατιόντα Pb2+ Hg22+ Ag+ Cu+
Au+ και Tl+ Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν χλωριούχα
άλατα που είναι δυσδιάλυτα σε απιονισmicroένο νερό και σε αραιά διαλύmicroατα οξέων
Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται αραιό διάλυmicroα HCl προς αποφυγή
υδρόλυσης κατιόντων της δεύτερης οmicroάδας Ο διαχωρισmicroός των κατιόντων της 1ης
αναλυτικής οmicroάδας βασίζεται στο γεγονός ότι ενώ και τα τρία κατιόντα (Pb2+ Hg22+
Ag+) σχηmicroατίζουν δυσδιάλυτα χλωριούχα ιζήmicroατα αντιδρούν διαφορετικά κάτω από
ορισmicroένες συνθήκες Έτσι πχ το ίζηmicroα PbCl2 διαλύεται σε θερmicroό νερό και microπορεί να
αποmicroακρυνθεί ενώ το ίζηmicroα AgCl διαχωρίζεται microε διάλυmicroα NH3 επειδή σχηmicroατίζει
ευδιάλυτο σύmicroπλοκο microε τα microόρια NH3
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
Π1Β ∆ΕΥΤΕΡΗ ΟΜΑ∆Α (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+ As(II I) As(V) Sb(II I)
Sb(V) Sn2+ Sn(IV))
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν θειούχες ενώσεις που
είναι δυσδιάλυτες σε ασθενώς όξινο περιβάλλον Σαν κοινό αντιδραστήριο
χρησιmicroοποιείται το H2S σε αραιό διάλυmicroα HCl (01 ndash 03 Μ)
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ ΤΡΙΤΗ ΟΜΑ∆Α (Fe2+ Fe3+ Mn2+ Co2+ Ni2+ Al3+ Cr3+ Zn2+)
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν θειούχες ενώσεις που
είναι αδιάλυτες σε αλκαλικό διάλυmicroα NH3 Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται
το H2S σε σε αλακλικό διάλυmicroα NH3
ΤΕΤΑΡΤΗ ΟΜΑ∆Α (Ca2+ Sr2+ Ba2+)
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν αδιάλυτες ανθρακικές
ενώσεις Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται το (NH4)2(CO3) σε σε αλακλικό
περιβάλλον (ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH3-NH4Cl)
ΠΕΜΠΤΗ ΟΜΑ∆Α (Mg2+ K+ Na+ NH4+)
Τα κατιόντα αυτής της οmicroάδας ανιχνεύονται στο διήθηmicroα που αποmicroένει και microετά το
διαχωρισmicroό της 4ης αναλυτικής οmicroάδας Ανιχνεύνται το καθένα παρουσία του άλλου
χωρίς επιπλέον διαχωρισmicroό Η οmicroάδα αυτή προφανώς δεν έχει και δεν χρειάζεται
κάποιο κοινό αντιδραστήριο
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει ένα κατιον από κάθε αναλυτική οmicroάδα και θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος να διαχωρισθεί και να ταυτοποιηθεί microε microία
ή περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται στη συνέχεια
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π1Γ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ
1 ΝΗ4+
a Με ΝaΟΗ (10) Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
ΝαΟΗ και παρατηρείστε την απελευθέρωση αmicromicroωνίας microε τη
χαρακτηριστική οσmicroή
2 Li+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Χρησιmicroοποιείστε ένα microεταλλικό κλιπ για να πάρετε
δείγmicroα από τη στερεά ουσία στο άκρο του και τοποθετήστε στη φωτιά
Παρατηρείστε το χρώmicroα της φλόγας
3 Ca2+
a Με οξαλικά ιόντα Προσθέστε οξαλικό οξύ και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την
αλλαγή
4 Ba2+
a Με SO42- Προσθέστε H2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την αλλαγή
b Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
5 Cu2+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Με τον ίδιο ακριβώς τρόπο όπως προηγουmicroένως
b Με S2- Προσθέστε microερικές σταγόνες θειούχου νατρίου ∆ηmicroιουργείται
microαύρο ίζηmicroα Προσθέστε πυκνό διάλυmicroα ΗΝΟ3 και παρατηρείστε την
αλλαγή
c Με ΝΗ3 Έντονο κυανό χρώmicroα
6 Α l3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται λευκό ζελατινώδες ίζηmicroα Παρατηρείστε την
αλλαγή microετά από προσθήκη ΝαΟΗ
7 Fe3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται σκούρο πορτοκαλί (προς καστανό) ζελατινώδες
ίζηmicroα Παρατηρείστε την αλλαγή microε προσθήκη ΗCl (10)
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ b Mε K4[Fe(CN)6] ∆ηmicroιουργείται σκούρο κυανό ίζηmicroα (κυανό του
Βερολίνου)
c Με SCN - σε όξινο διάλυmicroα Οξινίστε το διάλυmicroα microε HCl (10)
προσθέστε SCN- και παρατηρείστε την αλλαγή στο χρώmicroα
8 Ni2+
a Mε ΝΗ3 Προσθέστε microόνο 1-2 σταγόνες ΝΗ3 και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία ανοικτοπράσινου ζελατινώδους ιζήmicroατος Προσθήκη
περίσσειας ΝΗ3 αναδιαλύει το ίζηmicroα και σχηmicroατίζει κυανό σύmicroπλοκο
b Mε ΝΗ3 και διmicroεθυλογλυοξίmicroη Επαναλάβετε τη διαδικασία στο (a)
και προσθέστε διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης (1 σε EtOH)
Παρατηρείστε την αλλαγή
9 Zn2+
a Με ΝaOH (10) και θειοακεταmicro ίδιο Τοποθετείστε το διαλυmicroένο
στερεό σε νερό που βράζει για 5-10rsquo Προσθέστε 2-3 σταγόνες ΝαΟΗ
(10) και microερικές σταγόνες θειακεταmicroίδιο και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε πυκνό ΗΝΟ3 και παρατηρείστε
την αλλαγή
10 Pb2+
a Με Cl - Προσθέστε ΗCl (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία λευκού
ιζήmicroατος
b Με SO42- Προσθέστε Η2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος
c Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
d Με S2- Προσθέστε S2- και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία microελανού
ιζήmicroατος Προσθήκη πυκνού ΗΝΟ3 διαλύει το ίζηmicroα
e Με Ι - Προσθέστε ΚΙ και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου ιζήmicroατος
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Κατιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π2 ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει τέσσερα ανιόντα που θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ταυτοποιηθούν microε microία ή
περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται
στη συνέχεια
1 CH3COO -
a) Με H2SO4 10 Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microε το σταγονόmicroετρο
microερικές σταγόνες H2SO4 και παρατηρείστε τη χαρακτηριστική οσmicroή του
διαλύmicroατος (ξύδι ndash παίρνει λίγη ώρα)
b) Με FeCl3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες FeCl3 και
παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος (πορτοκαλί)
2 CO32-
a) Με BaCl2 και HCl Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
H2O για διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε λίγες σταγόνες άχρωmicroου
διαλύmicroατος ΒaCl2 και παρατηρείστε την αλλαγή (λευκό ίζηmicroα) Στη
συνέχεια προσθέστε ΗCl (οξύ) και παρατηρείστε την αλλαγή
(διαλυτοποίηση και αέριο)
3 Cl - και Ι -
a) Με HNO3 και AgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
H2O Οξινίστε το διάλυmicroα microε HNO3 (10) και στη συνέχεια προσθέστε
microερικές σταγόνες AgNO3 Παρουσία Cl- σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα
Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και παρατηρείστε την αλλαγή Παρουσία Ι-
σχηmicroατίζεται κίτρινο ίζηmicroα Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και
παρατηρείστε την αλλαγή
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
4 CrO42-
a) Mε Η2SO4 και Η2O2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
νερό Οξινίστε το διάλυmicroα microε Η2SO4 (10) και προσθέστε microερικές
σταγόνες Η2O2 Παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος σε microαύρο
λόγω του σχηmicroατισmicroού του πολύ ασταθούς υπεροξειδίου του χρωmicroίου
(CrO5)
b) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό
Προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
κίτρινου ιζήmicroατος
5 NO3--
a) Με π H2SO4 (στον απαγωγό) και FeSO4 ∆ιαλυτοποιήστε το
στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό (05 ml περίπου) Έχοντας το δοκ
σωλήνα σε κλίση προσθέστε προσεκτικά αφήνοντας να κυλήσει στα
εσωτερικά τοιχώmicroατα του σωλήνα περίπου 05 ml πυκνού H2SO4 Μην
αναmicroείξετε τα δύο υγρά Ψύξετε το σωλήνα και προσθέστε προσεκτικά
έχοντας το σωλήνα σε κλίση όπως πριν 05 ml περίπου κορεσmicroένου
διαλύmicroατος FeSO4 Παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό καστανο-ιώδους
δακτυλίου στη microεσοεπιφάνεια των 2 φάσεων
6 S2O3- (στον απαγωγό)
a) Mε HCl 10 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες HCl Το ασταθές
θειοθειϊκό οξύ που παράγεται διασπάται σε θείο (υποκίτρινο ίζηmicroα) και
διοξείδιο του θείου (διαπεραστική οσmicroή)
b) Με AgNO3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες διαλύmicroατος
AgNO3 και παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό λευκού ιζήmicroατος που σταδιακά
αλλάζει σε κίτρινο πορτοκαλί και τελικά microαύρο
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ 7 SO4
2-
a) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό Οξινίστε
microε διάλυmicroα HCl (10) και προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2
Σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα Το ίζηmicroα δεν αναδιαλύεται microε προσθήκη HCl
8 S2-
a) Με ΑgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο H2O
Προσθέστε microερικές σταγόνες AgNO3 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
microαύρου ιζήmicroατος
b) Με Η2SO4 (10) (στον απαγωγό) ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας
δείγmicroα microε λίγο H2O Προσθέστε λίγο Η2SO4 και παρατηρείστε την
έκκλυση αερίου microε αποκρουστική οσmicroή
Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Ανιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________ Π3 ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΙΟΝΤΩΝ
Α) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΑΝΙΟΝΤΩΝ (F- Cl- Br- I-) ΜΕ ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΛΕΠΤΗΣ
ΣΤΙΒΑ∆ΑΣ
Αντιδραστήρια - Οργανα
Γνωστό διάλυmicroα NaCl KΒr και KI (1 Μ το καθένα)
∆ιαλύτης (κινητή φάση) Μίγmicroα ακετόνης κ-βουτανόλης πυκνής αmicromicroωνίας
και νερού σε κατόγκον αναλογία 6520105
Στατική φάση Γιάλινες πλάκες (5x20 cm) επιστρωmicroένες microε silica gel G
Αντιδραστήριο Ταυτοποίησης ∆ιάλυmicroα πορφυρού βρωmicroοκρεσόλης 01 σε
αλκοόλη
Χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος microε κάλυmicroα
Μικροσιφώνιοσύριγγα
Ψεκαστήρας
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
Πάνω στη χρωmicroατογραφική πλάκα και σε απόσταση 1 cm από την ακmicroή
χαράσεται microε microολύβι λεπτή γραmicromicroή Ακριβώς πάνω από τη γραmicromicroή και σε
απόσταση 1 cm το ένα από το άλλο φέρονται microε microικροσιφώνιο τέσσερα
δείγmicroατα 2 microL (microε τη σειρά γνωστό ndash άγνωστο) Στη συνέχεια η πλάκα
αφήνεται να ξηρανθεί στον αέρα Ο χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος πληρώνεται
microε τον διαλύτη (κινητή φάση) microέχρις ύψους 05 cm απο τον πυθmicroένα
εισάγεται η πλάκα και ο θάλαmicroος καλύπτεται Οταν το microέτωπο του διαλύτη
ανέλθει σε ύψος περίπου 15 cm (microετά απο περίπου microία ώρα) η πλάκα
εξάγεται από τον θάλαmicroο σηmicroειώνεται η θέση του microετώπου του διαλύτη και η
πλάκα αφήνεται να ξηρανθεί Μετά την ξήρανση η πλάκα ψεξάζεται microε το
αντιδραστήριο ταυτοποίησης οπότε τα ανιόντα Cl- Br- και Ι- εmicroφανίζονται σαν
κηλίδες microε έντονο κίτρινο χρώmicroα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
dagger
Rf =DA
DS
Σχηmicroατική παράσταση προετοιmicroασίας και διεξαγωγής και χρωmicroατογραφήmicroατος επίπεδης χρωmicroατογραφίας χάρτου
Β) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+) - ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ
ΧΑΡΤΟΥ
Αντιδραστήρια
Αγνωστο δείγmicroα Μίγmicroα αλάτων (microαζική αναλογία) HgCl2 (2) CdCl2 (4)
CuCl2 (3) Pb(NO3)2 (4) και Bi2O3 (1)
Γνωστό διάλυmicroααναφοράς (01 Μ) HgCl2 CdCl2 CuCl2 Pb(NO3)2 και BiOCl
(διαλυτοποίηση Bi2O3 σε aquatic HCl)
Η στατική φάση αποτελείται από χρωmicroατογραφικό χαρτί (bdquoαργής ροήςldquo 7 x 4
cm2)
Η κινητή φάση αποτελείται από microίγmicroα βουτανόλη (tert Butanol 49 mL
τήκεται σε φούρνο) ακετόνη (aceton 3 mL) acetylacetonate (acac 5
mL) H2O (10 mL) και conc HNO3 (3 mL)
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
∆ιάλυmicroα των αλάτων (δύο σταγόνες) προστίθεται διαδοχικά (αφού στεγνώσει
η πρώτη) σε χρωmicroατογραφικό χαρτί και αφήνεται να στεγνώσει
Σχηmicroατίζονται σταθερά σύmicroπλοκα των microεταλλοϊόντων microε το acac που
microπορούν να διαχωρισθούν χρωmicroατογραφικά Το στεγνό χαρτοχρωmicroατο-
γράφηmicroα αναπτύσσεται microε διάλυmicroα H2S και σχηmicroατίζονται τα θειούχα άλατα
των microεταλλοιόντων microε τα χαρακτηριστικά τους χρώmicroατα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
microεταλλοιόν τιmicroή Rf χρώmicroα είδος
Pb2+ 005 microαύρο Pb(II)-acac
Cd2+ 012 κίτρινο Cd(Cl)n(2-n)+
Cd 2+ 070 κίτρινο Cd(II)-acac
Cu2+ 022 σκούρο καφέ Cu(II)-acac
Bi3+ 085 ανοικτό καφέ Bi(III)-acac
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Π3Γ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ΚΑΛΙΟΥ ΜΕ ΠΡΩΤΟΛΥΤΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ IΟΝΑΝΤΑΛΛΑΓΗ
O ποσοτικός προσδιορισmicroός microεταλλοϊόντων microπορεί να διεξαχθεί microε
οξεοβασική ογκοmicroετρία microετά από ιονανταλλαγή τους microε πρωτόνια όξινων
ιονανταλλακτικών ρητινών και τιτλοmicroέτρηση των ανταλλαχθέντων
πρωτονίων H microέθοδος είναι χρήσιmicroη στον προσδιορισmicroό microονοσθενών
microεταλλοιόντων
Oι όξινες ιονανταλλακτικές ρητίνες είναι κατιονανταλλάκτες microε
ακινητοποιηmicroένο το ανιόν (πχ σε ρητίνη οργανικού πολυmicroερούς)
όξινες οmicroάδες είναι πχ R-SO3- H+ και R-CO2- H+
H microέθοδος στηρίζεται στο γεγονός ότι κατά την ιονανταλλαγή ανταλλάσεται
και δεσmicroεύεται από τη ρητίνη το ιόν microε τη microεγαλύτερη χηmicroική συγγένεια έλξη
προς το ενεργό κέντρο και το αντιόν διέρχεται ldquoανεπηρέαστοldquo απο τη στήλη
H έλξη ενός ιόντος από τον ιονανταλλάκτη εξαρτάται από το φορτίο και την
ακτίνα του ενυδατωmicroένου ιόντος Eνα ιόν εναλλάσεται τόσο πιο γρήγορα και
σταθερά όσο πιο microεγάλο είναι το ιοντικό του δυναmicroικό (δηλ ziri)
Xαρακτηριστική ιδιότητα κάθε ιονανταλλάκτη είναι η χωρητικότητά του Αυτή
καθορίζει τα ισοδύναmicroα-mol (eq-mol) που microπορούν να ανταλλαγούν από 1
Kg ιονανταλλάκτη Για οργανικούς ιονανταλλάκτες η τιmicroή αυτή κυmicroαίνεται
microεταξύ 1 και 10 molKg Bέβαια αναλυτικά χρήσιmicroο είναι microόνο το 50 ndash 60
της microέγιστης χωρητικότητας
H ιονανταλλαγή ακολουθεί τους νόmicroους των στατιστικών πιθανοτήτων αλλά
όταν η στήλη έχει ικανό microήκος η ανταλλαγή είναι κατά κανόνα ποσοτική
Προβλήmicroατα κατά την ιονανταλλαγή microπορούν να παρουσιασθούν
σε πυκνά διαλύmicroατα ισχυρών πρωτολυτών
σε διαλύmicroατα ασθενών πρωτολυτών (microερική διάσταση)
σε πυκνά διαλύmicroατα ασθενών αλκαλικών κατιόντων (υδρόλυση)
σε διαλύmicroατα microε ισχυρό οξειδοαναγωγικό δυναmicroικό
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
ιονανταλλακτική στήλη
σταγονοmicroετρική χοάνη
υαλοβάmicroβακας
Xηmicro ικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M NaOH
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
(1)
κατιονανταλλάκτης
Παρασκευή ∆ιαλυmicroάτων
bull Το δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο κάλιο (KCl MB= 74551 gmol) διαλύεται microε
απ Νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL (διάλυmicroα του καλίου)
bull Παρασκεύαζεται διάλυmicroα 01 Μ NaOH και τιτλοδοτείται microε διάλ 0100 Μ HCl
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού amp Προσδιορισmicroού
Eτοιmicroάζεται η στήλη σύmicroφωνα microε τις υποδείξεις του υπεύθυνου του εργαστηρίου
Zυγίζονται 10 g κατιονανταλλακτικής ρητίνης και microεταφέρονται στη στήλη Στη
συνέχεια microε έκλουση 100 mL διαλύmicroατος HCl (11) ο ιονανταλλάκτης microεταφέρεται
στην όξινη του microορφή (εάν δεν είναι ήδη στην όξινη του microορφή) και ξεπλένεται microε
απεσταγmicroένο νερό microέχρις ότου το έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα (απαιτείται όγκος
απεσταγmicroένου νερού περίπου ίσος microε 4-5 του όγκου της ρητίνης)
Aκολούθως προστίθεται το διάλυmicroα του καλίου (2000 mL διαλ KCl) στη στήλη
εκλούεται προσεκτικά η ρητίνη και η στήλη ξεπλύνεται microε περίπου 150 mL
απεσταγmicroένου νερού (3 x 50 mL το τελευταίο έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα) Tα
εκλούmicroατα συλλέγονται στο ίδιο κωνικό ποτήρι όπου διεξάγεται και η τιτλοδότηση
των πρωτονίων microε το προπαρασκευασθέν διάλυmicroα αναφορας NaOH Eπειδή τα mol ndash
πρωτονίων είναι ισοδύναmicroα microε τα mol των κατιόντων καλίου υπολογίζεται έmicromicroεσα η
ποσότητα (σε g) KCl στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π3 ΙΟΑΝΑΤΑΛΛΑΚΤΙΚΟΣ ∆ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ amp ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΛΙΟΥ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος NaOH
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για 20 mL δλmicro NaOH
[NaOH] molL
dagger
x [NaOH] plusmn s[NaOH] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας χλωριούχου καλίου σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ ΝαΟΗ) mL για 20 mL δλmicro Κ+
[K+] στο διαλυmicroα
m(KCl)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m( KCl) plusmn sm( KCl) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται
τιτλοmicroέτρηση του διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος (HCl διάλυmicroα
αναφοράς) που παρασκευάστηκε από διάλυmicroα πυκνού HCl (υδροχλωρικού
οξέος) microε laquoπρότυπη ουσίαraquo (ανθρακικό νάτριο Na2CO3) και στο δεύτερο
microέρος γίνεται η τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει Na2CO3
(ανθρακικό νάτριο) και NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) microε το
τιτλοδοτηmicroένο διάλυmicroα HCl (υδροχλωρικού οξέος)
1ο Μέρος
Το Na2CO3 (ανθρακικό νάτριο) microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν πρότυπη
ουσία όmicroως επειδή το στερεό Na2CO3 απορροφά υγρασία σχηmicroατίζοντας
Na2CO3 H2O και CO2 σχηmicroατίζοντας NaHCO3 πρέπει πριν τη χρήση του σαν
πρότυπη ουσία να ξηραίνεται στους 275 οC για επαναmicroετατροπή του σε
Na2CO3 Για την εκδίωξη προσροφηmicroένου H2O και CO2 αρκεί η ξήρανση
στους 140 οC για δύο ώρες
Αρχικά παρασκευάζονται 500 mL αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
([HCl]αραιόasymp 01 Μ διάλυmicroα αναφοράς) από διάλυmicroα πυκνού υδροχλωρικού
οξέος ([HCl]πυκνόasymp 1165 Μ) Ο υπολογισmicroός των απαιτούmicroενων όγκων
γίνεται microε τη χρήση της εξίσωσης της αραίωσης
dagger
Ccon sdot Vcon = Cdil sdot Vdil
Για την τιτλοδότηση του αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική
ζυγαριά περίπου 06 g ανθρακικού νατρίου και διαλύονταιαραιώνονται microε
απ νερό microέχρι τα 1000 mL σε ογκοmicroετρική φιάλη (1000 mL) 25 mL
από αυτό το διάλυmicroα χρησιmicroοποιούνται για καθεmicroία τιτλοδότηση 25 mL
διαλύmicroατος αραιού υδροχλωρικού οξέος Συνολικά διεξάγονται 4
τιτλοδοτήσεις για τον προσδιορισmicroό της microοριακότητας (συγκέντρωση του
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
HCl) του αραιού υδατικού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος Λαmicroβάνεται ο
microέσος όρος των τιmicroών Για άριστη επαναλληψιmicroότητα το σχετικό εύρος
των τιmicroών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 03
Οταν για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου χρησιmicroοποιείται σαν δείκτης
ερυθρό του microεθυλίου τότε η τιτλοδότηση διεξάγεται microέχρι βαθmicroιαίας
αλλαγής του κίτρινου χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο Στη συνέχεια το
διάλυmicroα βράζεται ήπια για 2 λεπτά και επαναεmicroφανίζεται το κίτρινο
χρώmicroα του δείκτη Στο σηmicroείο αυτό η κωνική φιάλη καλύπτεται microε γιαλί το
διάλυmicroα αφήνεται να κρυώσει και συνεχίζεται η τιτλοδότηση microέχρι
απότοmicroης αλλαγής του χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο (τελικό σηmicroείο)
H εξίσωση της οξεοβασικής αντίδρασης και ο σχετικός στοιχειοmicroετρικός
τύπος είναι ο ακόλουθoς
dagger
CO32- + 2H + AElig H 2O +CO2
dagger
2 (CCO 32 - sdot VCO3
2 - ) = CHCl sdot VHCl
2ο Μέρος
Σε υδατικό διάλυmicroα τα ανθρακικά microπορούν να τιτλοδοτηθούν σε όξινα
ανθρακικά microε ισοδύναmicroη ποσότητα πρωτονίων σύmicroφωνα microε την
αντίδραση
dagger
CO32- + H+ AElig HCO3
-
Το ισοδύναmicroο σηmicroείο αντιστοιχεί σε pH = 83 και σαν δείκτης
χρησιmicroοποιείται φαινολοφθαλείνη Τα ανθρακικά microπορούν να
τιτλοδοτηδούν περαιτέρω microέχρι το σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3)
σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
CO32- + 2H + AEliglt H 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 1 ___________________________________________________________________________ Π1 ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ndash ΣΧΗΜΑ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ
Τα κατιόντα ταξινοmicroούνται σε οmicroάδες microε βάση τη συmicroπεριφορά τους έναντι
ορισmicroένων αντιδραστηρίων Στη συστηmicroατική ποιοτική ανάλυση (υγροχηmicroική microέθοδος
Fresenius) γίνεται ο διαδοχικός διαχωρισmicroός των κατιόντων (ή των ανιόντων) microε
σχηmicroατισmicroό δυσδιάλυτων ενώσεων που διαχωρίζονται microε διήθηση ή φυγοκέντριση
από το διάλυmicroα Η καταβύθιση επιτυγχάνεται microε την επίδραση ενός κοινού
αντιδραστηρίου σε ορισmicroένο pH και τα ιόντα που καταβυθίζονται αποτελούν microία
αναλυτική οmicroάδα Στο ακόλουθο σχήmicroα δίνεται ένα συνοπτικό σχήmicroα διαχωρισmicroού
κατιόντων και των πέντε οmicroάδων Για περισσότερες πληροφορίες βλέπε στη
βιβλιογραφία που δίνεται στα πλαίσια του εργαστηριακού microαθήmicroατος
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
Π1Α ΠΡΩΤΗ ΟΜΑ∆Α (Ag+ Hg22+ Pb2+)
Στην πρώτη αναλυτική οmicroάδα περιλαmicroβάνονται τα κατιόντα Pb2+ Hg22+ Ag+ Cu+
Au+ και Tl+ Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν χλωριούχα
άλατα που είναι δυσδιάλυτα σε απιονισmicroένο νερό και σε αραιά διαλύmicroατα οξέων
Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται αραιό διάλυmicroα HCl προς αποφυγή
υδρόλυσης κατιόντων της δεύτερης οmicroάδας Ο διαχωρισmicroός των κατιόντων της 1ης
αναλυτικής οmicroάδας βασίζεται στο γεγονός ότι ενώ και τα τρία κατιόντα (Pb2+ Hg22+
Ag+) σχηmicroατίζουν δυσδιάλυτα χλωριούχα ιζήmicroατα αντιδρούν διαφορετικά κάτω από
ορισmicroένες συνθήκες Έτσι πχ το ίζηmicroα PbCl2 διαλύεται σε θερmicroό νερό και microπορεί να
αποmicroακρυνθεί ενώ το ίζηmicroα AgCl διαχωρίζεται microε διάλυmicroα NH3 επειδή σχηmicroατίζει
ευδιάλυτο σύmicroπλοκο microε τα microόρια NH3
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
Π1Β ∆ΕΥΤΕΡΗ ΟΜΑ∆Α (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+ As(II I) As(V) Sb(II I)
Sb(V) Sn2+ Sn(IV))
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν θειούχες ενώσεις που
είναι δυσδιάλυτες σε ασθενώς όξινο περιβάλλον Σαν κοινό αντιδραστήριο
χρησιmicroοποιείται το H2S σε αραιό διάλυmicroα HCl (01 ndash 03 Μ)
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ ΤΡΙΤΗ ΟΜΑ∆Α (Fe2+ Fe3+ Mn2+ Co2+ Ni2+ Al3+ Cr3+ Zn2+)
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν θειούχες ενώσεις που
είναι αδιάλυτες σε αλκαλικό διάλυmicroα NH3 Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται
το H2S σε σε αλακλικό διάλυmicroα NH3
ΤΕΤΑΡΤΗ ΟΜΑ∆Α (Ca2+ Sr2+ Ba2+)
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν αδιάλυτες ανθρακικές
ενώσεις Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται το (NH4)2(CO3) σε σε αλακλικό
περιβάλλον (ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH3-NH4Cl)
ΠΕΜΠΤΗ ΟΜΑ∆Α (Mg2+ K+ Na+ NH4+)
Τα κατιόντα αυτής της οmicroάδας ανιχνεύονται στο διήθηmicroα που αποmicroένει και microετά το
διαχωρισmicroό της 4ης αναλυτικής οmicroάδας Ανιχνεύνται το καθένα παρουσία του άλλου
χωρίς επιπλέον διαχωρισmicroό Η οmicroάδα αυτή προφανώς δεν έχει και δεν χρειάζεται
κάποιο κοινό αντιδραστήριο
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει ένα κατιον από κάθε αναλυτική οmicroάδα και θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος να διαχωρισθεί και να ταυτοποιηθεί microε microία
ή περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται στη συνέχεια
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π1Γ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ
1 ΝΗ4+
a Με ΝaΟΗ (10) Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
ΝαΟΗ και παρατηρείστε την απελευθέρωση αmicromicroωνίας microε τη
χαρακτηριστική οσmicroή
2 Li+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Χρησιmicroοποιείστε ένα microεταλλικό κλιπ για να πάρετε
δείγmicroα από τη στερεά ουσία στο άκρο του και τοποθετήστε στη φωτιά
Παρατηρείστε το χρώmicroα της φλόγας
3 Ca2+
a Με οξαλικά ιόντα Προσθέστε οξαλικό οξύ και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την
αλλαγή
4 Ba2+
a Με SO42- Προσθέστε H2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την αλλαγή
b Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
5 Cu2+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Με τον ίδιο ακριβώς τρόπο όπως προηγουmicroένως
b Με S2- Προσθέστε microερικές σταγόνες θειούχου νατρίου ∆ηmicroιουργείται
microαύρο ίζηmicroα Προσθέστε πυκνό διάλυmicroα ΗΝΟ3 και παρατηρείστε την
αλλαγή
c Με ΝΗ3 Έντονο κυανό χρώmicroα
6 Α l3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται λευκό ζελατινώδες ίζηmicroα Παρατηρείστε την
αλλαγή microετά από προσθήκη ΝαΟΗ
7 Fe3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται σκούρο πορτοκαλί (προς καστανό) ζελατινώδες
ίζηmicroα Παρατηρείστε την αλλαγή microε προσθήκη ΗCl (10)
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ b Mε K4[Fe(CN)6] ∆ηmicroιουργείται σκούρο κυανό ίζηmicroα (κυανό του
Βερολίνου)
c Με SCN - σε όξινο διάλυmicroα Οξινίστε το διάλυmicroα microε HCl (10)
προσθέστε SCN- και παρατηρείστε την αλλαγή στο χρώmicroα
8 Ni2+
a Mε ΝΗ3 Προσθέστε microόνο 1-2 σταγόνες ΝΗ3 και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία ανοικτοπράσινου ζελατινώδους ιζήmicroατος Προσθήκη
περίσσειας ΝΗ3 αναδιαλύει το ίζηmicroα και σχηmicroατίζει κυανό σύmicroπλοκο
b Mε ΝΗ3 και διmicroεθυλογλυοξίmicroη Επαναλάβετε τη διαδικασία στο (a)
και προσθέστε διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης (1 σε EtOH)
Παρατηρείστε την αλλαγή
9 Zn2+
a Με ΝaOH (10) και θειοακεταmicro ίδιο Τοποθετείστε το διαλυmicroένο
στερεό σε νερό που βράζει για 5-10rsquo Προσθέστε 2-3 σταγόνες ΝαΟΗ
(10) και microερικές σταγόνες θειακεταmicroίδιο και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε πυκνό ΗΝΟ3 και παρατηρείστε
την αλλαγή
10 Pb2+
a Με Cl - Προσθέστε ΗCl (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία λευκού
ιζήmicroατος
b Με SO42- Προσθέστε Η2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος
c Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
d Με S2- Προσθέστε S2- και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία microελανού
ιζήmicroατος Προσθήκη πυκνού ΗΝΟ3 διαλύει το ίζηmicroα
e Με Ι - Προσθέστε ΚΙ και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου ιζήmicroατος
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Κατιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π2 ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει τέσσερα ανιόντα που θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ταυτοποιηθούν microε microία ή
περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται
στη συνέχεια
1 CH3COO -
a) Με H2SO4 10 Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microε το σταγονόmicroετρο
microερικές σταγόνες H2SO4 και παρατηρείστε τη χαρακτηριστική οσmicroή του
διαλύmicroατος (ξύδι ndash παίρνει λίγη ώρα)
b) Με FeCl3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες FeCl3 και
παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος (πορτοκαλί)
2 CO32-
a) Με BaCl2 και HCl Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
H2O για διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε λίγες σταγόνες άχρωmicroου
διαλύmicroατος ΒaCl2 και παρατηρείστε την αλλαγή (λευκό ίζηmicroα) Στη
συνέχεια προσθέστε ΗCl (οξύ) και παρατηρείστε την αλλαγή
(διαλυτοποίηση και αέριο)
3 Cl - και Ι -
a) Με HNO3 και AgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
H2O Οξινίστε το διάλυmicroα microε HNO3 (10) και στη συνέχεια προσθέστε
microερικές σταγόνες AgNO3 Παρουσία Cl- σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα
Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και παρατηρείστε την αλλαγή Παρουσία Ι-
σχηmicroατίζεται κίτρινο ίζηmicroα Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και
παρατηρείστε την αλλαγή
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
4 CrO42-
a) Mε Η2SO4 και Η2O2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
νερό Οξινίστε το διάλυmicroα microε Η2SO4 (10) και προσθέστε microερικές
σταγόνες Η2O2 Παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος σε microαύρο
λόγω του σχηmicroατισmicroού του πολύ ασταθούς υπεροξειδίου του χρωmicroίου
(CrO5)
b) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό
Προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
κίτρινου ιζήmicroατος
5 NO3--
a) Με π H2SO4 (στον απαγωγό) και FeSO4 ∆ιαλυτοποιήστε το
στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό (05 ml περίπου) Έχοντας το δοκ
σωλήνα σε κλίση προσθέστε προσεκτικά αφήνοντας να κυλήσει στα
εσωτερικά τοιχώmicroατα του σωλήνα περίπου 05 ml πυκνού H2SO4 Μην
αναmicroείξετε τα δύο υγρά Ψύξετε το σωλήνα και προσθέστε προσεκτικά
έχοντας το σωλήνα σε κλίση όπως πριν 05 ml περίπου κορεσmicroένου
διαλύmicroατος FeSO4 Παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό καστανο-ιώδους
δακτυλίου στη microεσοεπιφάνεια των 2 φάσεων
6 S2O3- (στον απαγωγό)
a) Mε HCl 10 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες HCl Το ασταθές
θειοθειϊκό οξύ που παράγεται διασπάται σε θείο (υποκίτρινο ίζηmicroα) και
διοξείδιο του θείου (διαπεραστική οσmicroή)
b) Με AgNO3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες διαλύmicroατος
AgNO3 και παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό λευκού ιζήmicroατος που σταδιακά
αλλάζει σε κίτρινο πορτοκαλί και τελικά microαύρο
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ 7 SO4
2-
a) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό Οξινίστε
microε διάλυmicroα HCl (10) και προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2
Σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα Το ίζηmicroα δεν αναδιαλύεται microε προσθήκη HCl
8 S2-
a) Με ΑgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο H2O
Προσθέστε microερικές σταγόνες AgNO3 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
microαύρου ιζήmicroατος
b) Με Η2SO4 (10) (στον απαγωγό) ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας
δείγmicroα microε λίγο H2O Προσθέστε λίγο Η2SO4 και παρατηρείστε την
έκκλυση αερίου microε αποκρουστική οσmicroή
Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Ανιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________ Π3 ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΙΟΝΤΩΝ
Α) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΑΝΙΟΝΤΩΝ (F- Cl- Br- I-) ΜΕ ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΛΕΠΤΗΣ
ΣΤΙΒΑ∆ΑΣ
Αντιδραστήρια - Οργανα
Γνωστό διάλυmicroα NaCl KΒr και KI (1 Μ το καθένα)
∆ιαλύτης (κινητή φάση) Μίγmicroα ακετόνης κ-βουτανόλης πυκνής αmicromicroωνίας
και νερού σε κατόγκον αναλογία 6520105
Στατική φάση Γιάλινες πλάκες (5x20 cm) επιστρωmicroένες microε silica gel G
Αντιδραστήριο Ταυτοποίησης ∆ιάλυmicroα πορφυρού βρωmicroοκρεσόλης 01 σε
αλκοόλη
Χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος microε κάλυmicroα
Μικροσιφώνιοσύριγγα
Ψεκαστήρας
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
Πάνω στη χρωmicroατογραφική πλάκα και σε απόσταση 1 cm από την ακmicroή
χαράσεται microε microολύβι λεπτή γραmicromicroή Ακριβώς πάνω από τη γραmicromicroή και σε
απόσταση 1 cm το ένα από το άλλο φέρονται microε microικροσιφώνιο τέσσερα
δείγmicroατα 2 microL (microε τη σειρά γνωστό ndash άγνωστο) Στη συνέχεια η πλάκα
αφήνεται να ξηρανθεί στον αέρα Ο χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος πληρώνεται
microε τον διαλύτη (κινητή φάση) microέχρις ύψους 05 cm απο τον πυθmicroένα
εισάγεται η πλάκα και ο θάλαmicroος καλύπτεται Οταν το microέτωπο του διαλύτη
ανέλθει σε ύψος περίπου 15 cm (microετά απο περίπου microία ώρα) η πλάκα
εξάγεται από τον θάλαmicroο σηmicroειώνεται η θέση του microετώπου του διαλύτη και η
πλάκα αφήνεται να ξηρανθεί Μετά την ξήρανση η πλάκα ψεξάζεται microε το
αντιδραστήριο ταυτοποίησης οπότε τα ανιόντα Cl- Br- και Ι- εmicroφανίζονται σαν
κηλίδες microε έντονο κίτρινο χρώmicroα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
dagger
Rf =DA
DS
Σχηmicroατική παράσταση προετοιmicroασίας και διεξαγωγής και χρωmicroατογραφήmicroατος επίπεδης χρωmicroατογραφίας χάρτου
Β) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+) - ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ
ΧΑΡΤΟΥ
Αντιδραστήρια
Αγνωστο δείγmicroα Μίγmicroα αλάτων (microαζική αναλογία) HgCl2 (2) CdCl2 (4)
CuCl2 (3) Pb(NO3)2 (4) και Bi2O3 (1)
Γνωστό διάλυmicroααναφοράς (01 Μ) HgCl2 CdCl2 CuCl2 Pb(NO3)2 και BiOCl
(διαλυτοποίηση Bi2O3 σε aquatic HCl)
Η στατική φάση αποτελείται από χρωmicroατογραφικό χαρτί (bdquoαργής ροήςldquo 7 x 4
cm2)
Η κινητή φάση αποτελείται από microίγmicroα βουτανόλη (tert Butanol 49 mL
τήκεται σε φούρνο) ακετόνη (aceton 3 mL) acetylacetonate (acac 5
mL) H2O (10 mL) και conc HNO3 (3 mL)
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
∆ιάλυmicroα των αλάτων (δύο σταγόνες) προστίθεται διαδοχικά (αφού στεγνώσει
η πρώτη) σε χρωmicroατογραφικό χαρτί και αφήνεται να στεγνώσει
Σχηmicroατίζονται σταθερά σύmicroπλοκα των microεταλλοϊόντων microε το acac που
microπορούν να διαχωρισθούν χρωmicroατογραφικά Το στεγνό χαρτοχρωmicroατο-
γράφηmicroα αναπτύσσεται microε διάλυmicroα H2S και σχηmicroατίζονται τα θειούχα άλατα
των microεταλλοιόντων microε τα χαρακτηριστικά τους χρώmicroατα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
microεταλλοιόν τιmicroή Rf χρώmicroα είδος
Pb2+ 005 microαύρο Pb(II)-acac
Cd2+ 012 κίτρινο Cd(Cl)n(2-n)+
Cd 2+ 070 κίτρινο Cd(II)-acac
Cu2+ 022 σκούρο καφέ Cu(II)-acac
Bi3+ 085 ανοικτό καφέ Bi(III)-acac
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Π3Γ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ΚΑΛΙΟΥ ΜΕ ΠΡΩΤΟΛΥΤΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ IΟΝΑΝΤΑΛΛΑΓΗ
O ποσοτικός προσδιορισmicroός microεταλλοϊόντων microπορεί να διεξαχθεί microε
οξεοβασική ογκοmicroετρία microετά από ιονανταλλαγή τους microε πρωτόνια όξινων
ιονανταλλακτικών ρητινών και τιτλοmicroέτρηση των ανταλλαχθέντων
πρωτονίων H microέθοδος είναι χρήσιmicroη στον προσδιορισmicroό microονοσθενών
microεταλλοιόντων
Oι όξινες ιονανταλλακτικές ρητίνες είναι κατιονανταλλάκτες microε
ακινητοποιηmicroένο το ανιόν (πχ σε ρητίνη οργανικού πολυmicroερούς)
όξινες οmicroάδες είναι πχ R-SO3- H+ και R-CO2- H+
H microέθοδος στηρίζεται στο γεγονός ότι κατά την ιονανταλλαγή ανταλλάσεται
και δεσmicroεύεται από τη ρητίνη το ιόν microε τη microεγαλύτερη χηmicroική συγγένεια έλξη
προς το ενεργό κέντρο και το αντιόν διέρχεται ldquoανεπηρέαστοldquo απο τη στήλη
H έλξη ενός ιόντος από τον ιονανταλλάκτη εξαρτάται από το φορτίο και την
ακτίνα του ενυδατωmicroένου ιόντος Eνα ιόν εναλλάσεται τόσο πιο γρήγορα και
σταθερά όσο πιο microεγάλο είναι το ιοντικό του δυναmicroικό (δηλ ziri)
Xαρακτηριστική ιδιότητα κάθε ιονανταλλάκτη είναι η χωρητικότητά του Αυτή
καθορίζει τα ισοδύναmicroα-mol (eq-mol) που microπορούν να ανταλλαγούν από 1
Kg ιονανταλλάκτη Για οργανικούς ιονανταλλάκτες η τιmicroή αυτή κυmicroαίνεται
microεταξύ 1 και 10 molKg Bέβαια αναλυτικά χρήσιmicroο είναι microόνο το 50 ndash 60
της microέγιστης χωρητικότητας
H ιονανταλλαγή ακολουθεί τους νόmicroους των στατιστικών πιθανοτήτων αλλά
όταν η στήλη έχει ικανό microήκος η ανταλλαγή είναι κατά κανόνα ποσοτική
Προβλήmicroατα κατά την ιονανταλλαγή microπορούν να παρουσιασθούν
σε πυκνά διαλύmicroατα ισχυρών πρωτολυτών
σε διαλύmicroατα ασθενών πρωτολυτών (microερική διάσταση)
σε πυκνά διαλύmicroατα ασθενών αλκαλικών κατιόντων (υδρόλυση)
σε διαλύmicroατα microε ισχυρό οξειδοαναγωγικό δυναmicroικό
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
ιονανταλλακτική στήλη
σταγονοmicroετρική χοάνη
υαλοβάmicroβακας
Xηmicro ικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M NaOH
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
(1)
κατιονανταλλάκτης
Παρασκευή ∆ιαλυmicroάτων
bull Το δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο κάλιο (KCl MB= 74551 gmol) διαλύεται microε
απ Νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL (διάλυmicroα του καλίου)
bull Παρασκεύαζεται διάλυmicroα 01 Μ NaOH και τιτλοδοτείται microε διάλ 0100 Μ HCl
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού amp Προσδιορισmicroού
Eτοιmicroάζεται η στήλη σύmicroφωνα microε τις υποδείξεις του υπεύθυνου του εργαστηρίου
Zυγίζονται 10 g κατιονανταλλακτικής ρητίνης και microεταφέρονται στη στήλη Στη
συνέχεια microε έκλουση 100 mL διαλύmicroατος HCl (11) ο ιονανταλλάκτης microεταφέρεται
στην όξινη του microορφή (εάν δεν είναι ήδη στην όξινη του microορφή) και ξεπλένεται microε
απεσταγmicroένο νερό microέχρις ότου το έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα (απαιτείται όγκος
απεσταγmicroένου νερού περίπου ίσος microε 4-5 του όγκου της ρητίνης)
Aκολούθως προστίθεται το διάλυmicroα του καλίου (2000 mL διαλ KCl) στη στήλη
εκλούεται προσεκτικά η ρητίνη και η στήλη ξεπλύνεται microε περίπου 150 mL
απεσταγmicroένου νερού (3 x 50 mL το τελευταίο έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα) Tα
εκλούmicroατα συλλέγονται στο ίδιο κωνικό ποτήρι όπου διεξάγεται και η τιτλοδότηση
των πρωτονίων microε το προπαρασκευασθέν διάλυmicroα αναφορας NaOH Eπειδή τα mol ndash
πρωτονίων είναι ισοδύναmicroα microε τα mol των κατιόντων καλίου υπολογίζεται έmicromicroεσα η
ποσότητα (σε g) KCl στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π3 ΙΟΑΝΑΤΑΛΛΑΚΤΙΚΟΣ ∆ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ amp ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΛΙΟΥ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος NaOH
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για 20 mL δλmicro NaOH
[NaOH] molL
dagger
x [NaOH] plusmn s[NaOH] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας χλωριούχου καλίου σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ ΝαΟΗ) mL για 20 mL δλmicro Κ+
[K+] στο διαλυmicroα
m(KCl)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m( KCl) plusmn sm( KCl) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται
τιτλοmicroέτρηση του διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος (HCl διάλυmicroα
αναφοράς) που παρασκευάστηκε από διάλυmicroα πυκνού HCl (υδροχλωρικού
οξέος) microε laquoπρότυπη ουσίαraquo (ανθρακικό νάτριο Na2CO3) και στο δεύτερο
microέρος γίνεται η τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει Na2CO3
(ανθρακικό νάτριο) και NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) microε το
τιτλοδοτηmicroένο διάλυmicroα HCl (υδροχλωρικού οξέος)
1ο Μέρος
Το Na2CO3 (ανθρακικό νάτριο) microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν πρότυπη
ουσία όmicroως επειδή το στερεό Na2CO3 απορροφά υγρασία σχηmicroατίζοντας
Na2CO3 H2O και CO2 σχηmicroατίζοντας NaHCO3 πρέπει πριν τη χρήση του σαν
πρότυπη ουσία να ξηραίνεται στους 275 οC για επαναmicroετατροπή του σε
Na2CO3 Για την εκδίωξη προσροφηmicroένου H2O και CO2 αρκεί η ξήρανση
στους 140 οC για δύο ώρες
Αρχικά παρασκευάζονται 500 mL αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
([HCl]αραιόasymp 01 Μ διάλυmicroα αναφοράς) από διάλυmicroα πυκνού υδροχλωρικού
οξέος ([HCl]πυκνόasymp 1165 Μ) Ο υπολογισmicroός των απαιτούmicroενων όγκων
γίνεται microε τη χρήση της εξίσωσης της αραίωσης
dagger
Ccon sdot Vcon = Cdil sdot Vdil
Για την τιτλοδότηση του αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική
ζυγαριά περίπου 06 g ανθρακικού νατρίου και διαλύονταιαραιώνονται microε
απ νερό microέχρι τα 1000 mL σε ογκοmicroετρική φιάλη (1000 mL) 25 mL
από αυτό το διάλυmicroα χρησιmicroοποιούνται για καθεmicroία τιτλοδότηση 25 mL
διαλύmicroατος αραιού υδροχλωρικού οξέος Συνολικά διεξάγονται 4
τιτλοδοτήσεις για τον προσδιορισmicroό της microοριακότητας (συγκέντρωση του
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
HCl) του αραιού υδατικού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος Λαmicroβάνεται ο
microέσος όρος των τιmicroών Για άριστη επαναλληψιmicroότητα το σχετικό εύρος
των τιmicroών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 03
Οταν για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου χρησιmicroοποιείται σαν δείκτης
ερυθρό του microεθυλίου τότε η τιτλοδότηση διεξάγεται microέχρι βαθmicroιαίας
αλλαγής του κίτρινου χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο Στη συνέχεια το
διάλυmicroα βράζεται ήπια για 2 λεπτά και επαναεmicroφανίζεται το κίτρινο
χρώmicroα του δείκτη Στο σηmicroείο αυτό η κωνική φιάλη καλύπτεται microε γιαλί το
διάλυmicroα αφήνεται να κρυώσει και συνεχίζεται η τιτλοδότηση microέχρι
απότοmicroης αλλαγής του χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο (τελικό σηmicroείο)
H εξίσωση της οξεοβασικής αντίδρασης και ο σχετικός στοιχειοmicroετρικός
τύπος είναι ο ακόλουθoς
dagger
CO32- + 2H + AElig H 2O +CO2
dagger
2 (CCO 32 - sdot VCO3
2 - ) = CHCl sdot VHCl
2ο Μέρος
Σε υδατικό διάλυmicroα τα ανθρακικά microπορούν να τιτλοδοτηθούν σε όξινα
ανθρακικά microε ισοδύναmicroη ποσότητα πρωτονίων σύmicroφωνα microε την
αντίδραση
dagger
CO32- + H+ AElig HCO3
-
Το ισοδύναmicroο σηmicroείο αντιστοιχεί σε pH = 83 και σαν δείκτης
χρησιmicroοποιείται φαινολοφθαλείνη Τα ανθρακικά microπορούν να
τιτλοδοτηδούν περαιτέρω microέχρι το σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3)
σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
CO32- + 2H + AEliglt H 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
Π1Α ΠΡΩΤΗ ΟΜΑ∆Α (Ag+ Hg22+ Pb2+)
Στην πρώτη αναλυτική οmicroάδα περιλαmicroβάνονται τα κατιόντα Pb2+ Hg22+ Ag+ Cu+
Au+ και Tl+ Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν χλωριούχα
άλατα που είναι δυσδιάλυτα σε απιονισmicroένο νερό και σε αραιά διαλύmicroατα οξέων
Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται αραιό διάλυmicroα HCl προς αποφυγή
υδρόλυσης κατιόντων της δεύτερης οmicroάδας Ο διαχωρισmicroός των κατιόντων της 1ης
αναλυτικής οmicroάδας βασίζεται στο γεγονός ότι ενώ και τα τρία κατιόντα (Pb2+ Hg22+
Ag+) σχηmicroατίζουν δυσδιάλυτα χλωριούχα ιζήmicroατα αντιδρούν διαφορετικά κάτω από
ορισmicroένες συνθήκες Έτσι πχ το ίζηmicroα PbCl2 διαλύεται σε θερmicroό νερό και microπορεί να
αποmicroακρυνθεί ενώ το ίζηmicroα AgCl διαχωρίζεται microε διάλυmicroα NH3 επειδή σχηmicroατίζει
ευδιάλυτο σύmicroπλοκο microε τα microόρια NH3
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
Π1Β ∆ΕΥΤΕΡΗ ΟΜΑ∆Α (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+ As(II I) As(V) Sb(II I)
Sb(V) Sn2+ Sn(IV))
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν θειούχες ενώσεις που
είναι δυσδιάλυτες σε ασθενώς όξινο περιβάλλον Σαν κοινό αντιδραστήριο
χρησιmicroοποιείται το H2S σε αραιό διάλυmicroα HCl (01 ndash 03 Μ)
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ ΤΡΙΤΗ ΟΜΑ∆Α (Fe2+ Fe3+ Mn2+ Co2+ Ni2+ Al3+ Cr3+ Zn2+)
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν θειούχες ενώσεις που
είναι αδιάλυτες σε αλκαλικό διάλυmicroα NH3 Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται
το H2S σε σε αλακλικό διάλυmicroα NH3
ΤΕΤΑΡΤΗ ΟΜΑ∆Α (Ca2+ Sr2+ Ba2+)
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν αδιάλυτες ανθρακικές
ενώσεις Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται το (NH4)2(CO3) σε σε αλακλικό
περιβάλλον (ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH3-NH4Cl)
ΠΕΜΠΤΗ ΟΜΑ∆Α (Mg2+ K+ Na+ NH4+)
Τα κατιόντα αυτής της οmicroάδας ανιχνεύονται στο διήθηmicroα που αποmicroένει και microετά το
διαχωρισmicroό της 4ης αναλυτικής οmicroάδας Ανιχνεύνται το καθένα παρουσία του άλλου
χωρίς επιπλέον διαχωρισmicroό Η οmicroάδα αυτή προφανώς δεν έχει και δεν χρειάζεται
κάποιο κοινό αντιδραστήριο
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει ένα κατιον από κάθε αναλυτική οmicroάδα και θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος να διαχωρισθεί και να ταυτοποιηθεί microε microία
ή περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται στη συνέχεια
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π1Γ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ
1 ΝΗ4+
a Με ΝaΟΗ (10) Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
ΝαΟΗ και παρατηρείστε την απελευθέρωση αmicromicroωνίας microε τη
χαρακτηριστική οσmicroή
2 Li+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Χρησιmicroοποιείστε ένα microεταλλικό κλιπ για να πάρετε
δείγmicroα από τη στερεά ουσία στο άκρο του και τοποθετήστε στη φωτιά
Παρατηρείστε το χρώmicroα της φλόγας
3 Ca2+
a Με οξαλικά ιόντα Προσθέστε οξαλικό οξύ και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την
αλλαγή
4 Ba2+
a Με SO42- Προσθέστε H2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την αλλαγή
b Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
5 Cu2+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Με τον ίδιο ακριβώς τρόπο όπως προηγουmicroένως
b Με S2- Προσθέστε microερικές σταγόνες θειούχου νατρίου ∆ηmicroιουργείται
microαύρο ίζηmicroα Προσθέστε πυκνό διάλυmicroα ΗΝΟ3 και παρατηρείστε την
αλλαγή
c Με ΝΗ3 Έντονο κυανό χρώmicroα
6 Α l3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται λευκό ζελατινώδες ίζηmicroα Παρατηρείστε την
αλλαγή microετά από προσθήκη ΝαΟΗ
7 Fe3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται σκούρο πορτοκαλί (προς καστανό) ζελατινώδες
ίζηmicroα Παρατηρείστε την αλλαγή microε προσθήκη ΗCl (10)
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ b Mε K4[Fe(CN)6] ∆ηmicroιουργείται σκούρο κυανό ίζηmicroα (κυανό του
Βερολίνου)
c Με SCN - σε όξινο διάλυmicroα Οξινίστε το διάλυmicroα microε HCl (10)
προσθέστε SCN- και παρατηρείστε την αλλαγή στο χρώmicroα
8 Ni2+
a Mε ΝΗ3 Προσθέστε microόνο 1-2 σταγόνες ΝΗ3 και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία ανοικτοπράσινου ζελατινώδους ιζήmicroατος Προσθήκη
περίσσειας ΝΗ3 αναδιαλύει το ίζηmicroα και σχηmicroατίζει κυανό σύmicroπλοκο
b Mε ΝΗ3 και διmicroεθυλογλυοξίmicroη Επαναλάβετε τη διαδικασία στο (a)
και προσθέστε διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης (1 σε EtOH)
Παρατηρείστε την αλλαγή
9 Zn2+
a Με ΝaOH (10) και θειοακεταmicro ίδιο Τοποθετείστε το διαλυmicroένο
στερεό σε νερό που βράζει για 5-10rsquo Προσθέστε 2-3 σταγόνες ΝαΟΗ
(10) και microερικές σταγόνες θειακεταmicroίδιο και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε πυκνό ΗΝΟ3 και παρατηρείστε
την αλλαγή
10 Pb2+
a Με Cl - Προσθέστε ΗCl (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία λευκού
ιζήmicroατος
b Με SO42- Προσθέστε Η2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος
c Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
d Με S2- Προσθέστε S2- και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία microελανού
ιζήmicroατος Προσθήκη πυκνού ΗΝΟ3 διαλύει το ίζηmicroα
e Με Ι - Προσθέστε ΚΙ και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου ιζήmicroατος
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Κατιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π2 ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει τέσσερα ανιόντα που θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ταυτοποιηθούν microε microία ή
περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται
στη συνέχεια
1 CH3COO -
a) Με H2SO4 10 Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microε το σταγονόmicroετρο
microερικές σταγόνες H2SO4 και παρατηρείστε τη χαρακτηριστική οσmicroή του
διαλύmicroατος (ξύδι ndash παίρνει λίγη ώρα)
b) Με FeCl3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες FeCl3 και
παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος (πορτοκαλί)
2 CO32-
a) Με BaCl2 και HCl Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
H2O για διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε λίγες σταγόνες άχρωmicroου
διαλύmicroατος ΒaCl2 και παρατηρείστε την αλλαγή (λευκό ίζηmicroα) Στη
συνέχεια προσθέστε ΗCl (οξύ) και παρατηρείστε την αλλαγή
(διαλυτοποίηση και αέριο)
3 Cl - και Ι -
a) Με HNO3 και AgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
H2O Οξινίστε το διάλυmicroα microε HNO3 (10) και στη συνέχεια προσθέστε
microερικές σταγόνες AgNO3 Παρουσία Cl- σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα
Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και παρατηρείστε την αλλαγή Παρουσία Ι-
σχηmicroατίζεται κίτρινο ίζηmicroα Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και
παρατηρείστε την αλλαγή
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
4 CrO42-
a) Mε Η2SO4 και Η2O2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
νερό Οξινίστε το διάλυmicroα microε Η2SO4 (10) και προσθέστε microερικές
σταγόνες Η2O2 Παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος σε microαύρο
λόγω του σχηmicroατισmicroού του πολύ ασταθούς υπεροξειδίου του χρωmicroίου
(CrO5)
b) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό
Προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
κίτρινου ιζήmicroατος
5 NO3--
a) Με π H2SO4 (στον απαγωγό) και FeSO4 ∆ιαλυτοποιήστε το
στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό (05 ml περίπου) Έχοντας το δοκ
σωλήνα σε κλίση προσθέστε προσεκτικά αφήνοντας να κυλήσει στα
εσωτερικά τοιχώmicroατα του σωλήνα περίπου 05 ml πυκνού H2SO4 Μην
αναmicroείξετε τα δύο υγρά Ψύξετε το σωλήνα και προσθέστε προσεκτικά
έχοντας το σωλήνα σε κλίση όπως πριν 05 ml περίπου κορεσmicroένου
διαλύmicroατος FeSO4 Παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό καστανο-ιώδους
δακτυλίου στη microεσοεπιφάνεια των 2 φάσεων
6 S2O3- (στον απαγωγό)
a) Mε HCl 10 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες HCl Το ασταθές
θειοθειϊκό οξύ που παράγεται διασπάται σε θείο (υποκίτρινο ίζηmicroα) και
διοξείδιο του θείου (διαπεραστική οσmicroή)
b) Με AgNO3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες διαλύmicroατος
AgNO3 και παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό λευκού ιζήmicroατος που σταδιακά
αλλάζει σε κίτρινο πορτοκαλί και τελικά microαύρο
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ 7 SO4
2-
a) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό Οξινίστε
microε διάλυmicroα HCl (10) και προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2
Σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα Το ίζηmicroα δεν αναδιαλύεται microε προσθήκη HCl
8 S2-
a) Με ΑgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο H2O
Προσθέστε microερικές σταγόνες AgNO3 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
microαύρου ιζήmicroατος
b) Με Η2SO4 (10) (στον απαγωγό) ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας
δείγmicroα microε λίγο H2O Προσθέστε λίγο Η2SO4 και παρατηρείστε την
έκκλυση αερίου microε αποκρουστική οσmicroή
Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Ανιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________ Π3 ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΙΟΝΤΩΝ
Α) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΑΝΙΟΝΤΩΝ (F- Cl- Br- I-) ΜΕ ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΛΕΠΤΗΣ
ΣΤΙΒΑ∆ΑΣ
Αντιδραστήρια - Οργανα
Γνωστό διάλυmicroα NaCl KΒr και KI (1 Μ το καθένα)
∆ιαλύτης (κινητή φάση) Μίγmicroα ακετόνης κ-βουτανόλης πυκνής αmicromicroωνίας
και νερού σε κατόγκον αναλογία 6520105
Στατική φάση Γιάλινες πλάκες (5x20 cm) επιστρωmicroένες microε silica gel G
Αντιδραστήριο Ταυτοποίησης ∆ιάλυmicroα πορφυρού βρωmicroοκρεσόλης 01 σε
αλκοόλη
Χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος microε κάλυmicroα
Μικροσιφώνιοσύριγγα
Ψεκαστήρας
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
Πάνω στη χρωmicroατογραφική πλάκα και σε απόσταση 1 cm από την ακmicroή
χαράσεται microε microολύβι λεπτή γραmicromicroή Ακριβώς πάνω από τη γραmicromicroή και σε
απόσταση 1 cm το ένα από το άλλο φέρονται microε microικροσιφώνιο τέσσερα
δείγmicroατα 2 microL (microε τη σειρά γνωστό ndash άγνωστο) Στη συνέχεια η πλάκα
αφήνεται να ξηρανθεί στον αέρα Ο χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος πληρώνεται
microε τον διαλύτη (κινητή φάση) microέχρις ύψους 05 cm απο τον πυθmicroένα
εισάγεται η πλάκα και ο θάλαmicroος καλύπτεται Οταν το microέτωπο του διαλύτη
ανέλθει σε ύψος περίπου 15 cm (microετά απο περίπου microία ώρα) η πλάκα
εξάγεται από τον θάλαmicroο σηmicroειώνεται η θέση του microετώπου του διαλύτη και η
πλάκα αφήνεται να ξηρανθεί Μετά την ξήρανση η πλάκα ψεξάζεται microε το
αντιδραστήριο ταυτοποίησης οπότε τα ανιόντα Cl- Br- και Ι- εmicroφανίζονται σαν
κηλίδες microε έντονο κίτρινο χρώmicroα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
dagger
Rf =DA
DS
Σχηmicroατική παράσταση προετοιmicroασίας και διεξαγωγής και χρωmicroατογραφήmicroατος επίπεδης χρωmicroατογραφίας χάρτου
Β) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+) - ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ
ΧΑΡΤΟΥ
Αντιδραστήρια
Αγνωστο δείγmicroα Μίγmicroα αλάτων (microαζική αναλογία) HgCl2 (2) CdCl2 (4)
CuCl2 (3) Pb(NO3)2 (4) και Bi2O3 (1)
Γνωστό διάλυmicroααναφοράς (01 Μ) HgCl2 CdCl2 CuCl2 Pb(NO3)2 και BiOCl
(διαλυτοποίηση Bi2O3 σε aquatic HCl)
Η στατική φάση αποτελείται από χρωmicroατογραφικό χαρτί (bdquoαργής ροήςldquo 7 x 4
cm2)
Η κινητή φάση αποτελείται από microίγmicroα βουτανόλη (tert Butanol 49 mL
τήκεται σε φούρνο) ακετόνη (aceton 3 mL) acetylacetonate (acac 5
mL) H2O (10 mL) και conc HNO3 (3 mL)
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
∆ιάλυmicroα των αλάτων (δύο σταγόνες) προστίθεται διαδοχικά (αφού στεγνώσει
η πρώτη) σε χρωmicroατογραφικό χαρτί και αφήνεται να στεγνώσει
Σχηmicroατίζονται σταθερά σύmicroπλοκα των microεταλλοϊόντων microε το acac που
microπορούν να διαχωρισθούν χρωmicroατογραφικά Το στεγνό χαρτοχρωmicroατο-
γράφηmicroα αναπτύσσεται microε διάλυmicroα H2S και σχηmicroατίζονται τα θειούχα άλατα
των microεταλλοιόντων microε τα χαρακτηριστικά τους χρώmicroατα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
microεταλλοιόν τιmicroή Rf χρώmicroα είδος
Pb2+ 005 microαύρο Pb(II)-acac
Cd2+ 012 κίτρινο Cd(Cl)n(2-n)+
Cd 2+ 070 κίτρινο Cd(II)-acac
Cu2+ 022 σκούρο καφέ Cu(II)-acac
Bi3+ 085 ανοικτό καφέ Bi(III)-acac
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Π3Γ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ΚΑΛΙΟΥ ΜΕ ΠΡΩΤΟΛΥΤΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ IΟΝΑΝΤΑΛΛΑΓΗ
O ποσοτικός προσδιορισmicroός microεταλλοϊόντων microπορεί να διεξαχθεί microε
οξεοβασική ογκοmicroετρία microετά από ιονανταλλαγή τους microε πρωτόνια όξινων
ιονανταλλακτικών ρητινών και τιτλοmicroέτρηση των ανταλλαχθέντων
πρωτονίων H microέθοδος είναι χρήσιmicroη στον προσδιορισmicroό microονοσθενών
microεταλλοιόντων
Oι όξινες ιονανταλλακτικές ρητίνες είναι κατιονανταλλάκτες microε
ακινητοποιηmicroένο το ανιόν (πχ σε ρητίνη οργανικού πολυmicroερούς)
όξινες οmicroάδες είναι πχ R-SO3- H+ και R-CO2- H+
H microέθοδος στηρίζεται στο γεγονός ότι κατά την ιονανταλλαγή ανταλλάσεται
και δεσmicroεύεται από τη ρητίνη το ιόν microε τη microεγαλύτερη χηmicroική συγγένεια έλξη
προς το ενεργό κέντρο και το αντιόν διέρχεται ldquoανεπηρέαστοldquo απο τη στήλη
H έλξη ενός ιόντος από τον ιονανταλλάκτη εξαρτάται από το φορτίο και την
ακτίνα του ενυδατωmicroένου ιόντος Eνα ιόν εναλλάσεται τόσο πιο γρήγορα και
σταθερά όσο πιο microεγάλο είναι το ιοντικό του δυναmicroικό (δηλ ziri)
Xαρακτηριστική ιδιότητα κάθε ιονανταλλάκτη είναι η χωρητικότητά του Αυτή
καθορίζει τα ισοδύναmicroα-mol (eq-mol) που microπορούν να ανταλλαγούν από 1
Kg ιονανταλλάκτη Για οργανικούς ιονανταλλάκτες η τιmicroή αυτή κυmicroαίνεται
microεταξύ 1 και 10 molKg Bέβαια αναλυτικά χρήσιmicroο είναι microόνο το 50 ndash 60
της microέγιστης χωρητικότητας
H ιονανταλλαγή ακολουθεί τους νόmicroους των στατιστικών πιθανοτήτων αλλά
όταν η στήλη έχει ικανό microήκος η ανταλλαγή είναι κατά κανόνα ποσοτική
Προβλήmicroατα κατά την ιονανταλλαγή microπορούν να παρουσιασθούν
σε πυκνά διαλύmicroατα ισχυρών πρωτολυτών
σε διαλύmicroατα ασθενών πρωτολυτών (microερική διάσταση)
σε πυκνά διαλύmicroατα ασθενών αλκαλικών κατιόντων (υδρόλυση)
σε διαλύmicroατα microε ισχυρό οξειδοαναγωγικό δυναmicroικό
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
ιονανταλλακτική στήλη
σταγονοmicroετρική χοάνη
υαλοβάmicroβακας
Xηmicro ικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M NaOH
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
(1)
κατιονανταλλάκτης
Παρασκευή ∆ιαλυmicroάτων
bull Το δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο κάλιο (KCl MB= 74551 gmol) διαλύεται microε
απ Νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL (διάλυmicroα του καλίου)
bull Παρασκεύαζεται διάλυmicroα 01 Μ NaOH και τιτλοδοτείται microε διάλ 0100 Μ HCl
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού amp Προσδιορισmicroού
Eτοιmicroάζεται η στήλη σύmicroφωνα microε τις υποδείξεις του υπεύθυνου του εργαστηρίου
Zυγίζονται 10 g κατιονανταλλακτικής ρητίνης και microεταφέρονται στη στήλη Στη
συνέχεια microε έκλουση 100 mL διαλύmicroατος HCl (11) ο ιονανταλλάκτης microεταφέρεται
στην όξινη του microορφή (εάν δεν είναι ήδη στην όξινη του microορφή) και ξεπλένεται microε
απεσταγmicroένο νερό microέχρις ότου το έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα (απαιτείται όγκος
απεσταγmicroένου νερού περίπου ίσος microε 4-5 του όγκου της ρητίνης)
Aκολούθως προστίθεται το διάλυmicroα του καλίου (2000 mL διαλ KCl) στη στήλη
εκλούεται προσεκτικά η ρητίνη και η στήλη ξεπλύνεται microε περίπου 150 mL
απεσταγmicroένου νερού (3 x 50 mL το τελευταίο έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα) Tα
εκλούmicroατα συλλέγονται στο ίδιο κωνικό ποτήρι όπου διεξάγεται και η τιτλοδότηση
των πρωτονίων microε το προπαρασκευασθέν διάλυmicroα αναφορας NaOH Eπειδή τα mol ndash
πρωτονίων είναι ισοδύναmicroα microε τα mol των κατιόντων καλίου υπολογίζεται έmicromicroεσα η
ποσότητα (σε g) KCl στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π3 ΙΟΑΝΑΤΑΛΛΑΚΤΙΚΟΣ ∆ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ amp ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΛΙΟΥ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος NaOH
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για 20 mL δλmicro NaOH
[NaOH] molL
dagger
x [NaOH] plusmn s[NaOH] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας χλωριούχου καλίου σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ ΝαΟΗ) mL για 20 mL δλmicro Κ+
[K+] στο διαλυmicroα
m(KCl)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m( KCl) plusmn sm( KCl) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται
τιτλοmicroέτρηση του διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος (HCl διάλυmicroα
αναφοράς) που παρασκευάστηκε από διάλυmicroα πυκνού HCl (υδροχλωρικού
οξέος) microε laquoπρότυπη ουσίαraquo (ανθρακικό νάτριο Na2CO3) και στο δεύτερο
microέρος γίνεται η τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει Na2CO3
(ανθρακικό νάτριο) και NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) microε το
τιτλοδοτηmicroένο διάλυmicroα HCl (υδροχλωρικού οξέος)
1ο Μέρος
Το Na2CO3 (ανθρακικό νάτριο) microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν πρότυπη
ουσία όmicroως επειδή το στερεό Na2CO3 απορροφά υγρασία σχηmicroατίζοντας
Na2CO3 H2O και CO2 σχηmicroατίζοντας NaHCO3 πρέπει πριν τη χρήση του σαν
πρότυπη ουσία να ξηραίνεται στους 275 οC για επαναmicroετατροπή του σε
Na2CO3 Για την εκδίωξη προσροφηmicroένου H2O και CO2 αρκεί η ξήρανση
στους 140 οC για δύο ώρες
Αρχικά παρασκευάζονται 500 mL αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
([HCl]αραιόasymp 01 Μ διάλυmicroα αναφοράς) από διάλυmicroα πυκνού υδροχλωρικού
οξέος ([HCl]πυκνόasymp 1165 Μ) Ο υπολογισmicroός των απαιτούmicroενων όγκων
γίνεται microε τη χρήση της εξίσωσης της αραίωσης
dagger
Ccon sdot Vcon = Cdil sdot Vdil
Για την τιτλοδότηση του αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική
ζυγαριά περίπου 06 g ανθρακικού νατρίου και διαλύονταιαραιώνονται microε
απ νερό microέχρι τα 1000 mL σε ογκοmicroετρική φιάλη (1000 mL) 25 mL
από αυτό το διάλυmicroα χρησιmicroοποιούνται για καθεmicroία τιτλοδότηση 25 mL
διαλύmicroατος αραιού υδροχλωρικού οξέος Συνολικά διεξάγονται 4
τιτλοδοτήσεις για τον προσδιορισmicroό της microοριακότητας (συγκέντρωση του
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
HCl) του αραιού υδατικού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος Λαmicroβάνεται ο
microέσος όρος των τιmicroών Για άριστη επαναλληψιmicroότητα το σχετικό εύρος
των τιmicroών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 03
Οταν για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου χρησιmicroοποιείται σαν δείκτης
ερυθρό του microεθυλίου τότε η τιτλοδότηση διεξάγεται microέχρι βαθmicroιαίας
αλλαγής του κίτρινου χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο Στη συνέχεια το
διάλυmicroα βράζεται ήπια για 2 λεπτά και επαναεmicroφανίζεται το κίτρινο
χρώmicroα του δείκτη Στο σηmicroείο αυτό η κωνική φιάλη καλύπτεται microε γιαλί το
διάλυmicroα αφήνεται να κρυώσει και συνεχίζεται η τιτλοδότηση microέχρι
απότοmicroης αλλαγής του χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο (τελικό σηmicroείο)
H εξίσωση της οξεοβασικής αντίδρασης και ο σχετικός στοιχειοmicroετρικός
τύπος είναι ο ακόλουθoς
dagger
CO32- + 2H + AElig H 2O +CO2
dagger
2 (CCO 32 - sdot VCO3
2 - ) = CHCl sdot VHCl
2ο Μέρος
Σε υδατικό διάλυmicroα τα ανθρακικά microπορούν να τιτλοδοτηθούν σε όξινα
ανθρακικά microε ισοδύναmicroη ποσότητα πρωτονίων σύmicroφωνα microε την
αντίδραση
dagger
CO32- + H+ AElig HCO3
-
Το ισοδύναmicroο σηmicroείο αντιστοιχεί σε pH = 83 και σαν δείκτης
χρησιmicroοποιείται φαινολοφθαλείνη Τα ανθρακικά microπορούν να
τιτλοδοτηδούν περαιτέρω microέχρι το σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3)
σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
CO32- + 2H + AEliglt H 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
Π1Β ∆ΕΥΤΕΡΗ ΟΜΑ∆Α (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+ As(II I) As(V) Sb(II I)
Sb(V) Sn2+ Sn(IV))
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν θειούχες ενώσεις που
είναι δυσδιάλυτες σε ασθενώς όξινο περιβάλλον Σαν κοινό αντιδραστήριο
χρησιmicroοποιείται το H2S σε αραιό διάλυmicroα HCl (01 ndash 03 Μ)
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ ΤΡΙΤΗ ΟΜΑ∆Α (Fe2+ Fe3+ Mn2+ Co2+ Ni2+ Al3+ Cr3+ Zn2+)
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν θειούχες ενώσεις που
είναι αδιάλυτες σε αλκαλικό διάλυmicroα NH3 Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται
το H2S σε σε αλακλικό διάλυmicroα NH3
ΤΕΤΑΡΤΗ ΟΜΑ∆Α (Ca2+ Sr2+ Ba2+)
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν αδιάλυτες ανθρακικές
ενώσεις Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται το (NH4)2(CO3) σε σε αλακλικό
περιβάλλον (ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH3-NH4Cl)
ΠΕΜΠΤΗ ΟΜΑ∆Α (Mg2+ K+ Na+ NH4+)
Τα κατιόντα αυτής της οmicroάδας ανιχνεύονται στο διήθηmicroα που αποmicroένει και microετά το
διαχωρισmicroό της 4ης αναλυτικής οmicroάδας Ανιχνεύνται το καθένα παρουσία του άλλου
χωρίς επιπλέον διαχωρισmicroό Η οmicroάδα αυτή προφανώς δεν έχει και δεν χρειάζεται
κάποιο κοινό αντιδραστήριο
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει ένα κατιον από κάθε αναλυτική οmicroάδα και θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος να διαχωρισθεί και να ταυτοποιηθεί microε microία
ή περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται στη συνέχεια
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π1Γ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ
1 ΝΗ4+
a Με ΝaΟΗ (10) Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
ΝαΟΗ και παρατηρείστε την απελευθέρωση αmicromicroωνίας microε τη
χαρακτηριστική οσmicroή
2 Li+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Χρησιmicroοποιείστε ένα microεταλλικό κλιπ για να πάρετε
δείγmicroα από τη στερεά ουσία στο άκρο του και τοποθετήστε στη φωτιά
Παρατηρείστε το χρώmicroα της φλόγας
3 Ca2+
a Με οξαλικά ιόντα Προσθέστε οξαλικό οξύ και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την
αλλαγή
4 Ba2+
a Με SO42- Προσθέστε H2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την αλλαγή
b Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
5 Cu2+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Με τον ίδιο ακριβώς τρόπο όπως προηγουmicroένως
b Με S2- Προσθέστε microερικές σταγόνες θειούχου νατρίου ∆ηmicroιουργείται
microαύρο ίζηmicroα Προσθέστε πυκνό διάλυmicroα ΗΝΟ3 και παρατηρείστε την
αλλαγή
c Με ΝΗ3 Έντονο κυανό χρώmicroα
6 Α l3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται λευκό ζελατινώδες ίζηmicroα Παρατηρείστε την
αλλαγή microετά από προσθήκη ΝαΟΗ
7 Fe3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται σκούρο πορτοκαλί (προς καστανό) ζελατινώδες
ίζηmicroα Παρατηρείστε την αλλαγή microε προσθήκη ΗCl (10)
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ b Mε K4[Fe(CN)6] ∆ηmicroιουργείται σκούρο κυανό ίζηmicroα (κυανό του
Βερολίνου)
c Με SCN - σε όξινο διάλυmicroα Οξινίστε το διάλυmicroα microε HCl (10)
προσθέστε SCN- και παρατηρείστε την αλλαγή στο χρώmicroα
8 Ni2+
a Mε ΝΗ3 Προσθέστε microόνο 1-2 σταγόνες ΝΗ3 και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία ανοικτοπράσινου ζελατινώδους ιζήmicroατος Προσθήκη
περίσσειας ΝΗ3 αναδιαλύει το ίζηmicroα και σχηmicroατίζει κυανό σύmicroπλοκο
b Mε ΝΗ3 και διmicroεθυλογλυοξίmicroη Επαναλάβετε τη διαδικασία στο (a)
και προσθέστε διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης (1 σε EtOH)
Παρατηρείστε την αλλαγή
9 Zn2+
a Με ΝaOH (10) και θειοακεταmicro ίδιο Τοποθετείστε το διαλυmicroένο
στερεό σε νερό που βράζει για 5-10rsquo Προσθέστε 2-3 σταγόνες ΝαΟΗ
(10) και microερικές σταγόνες θειακεταmicroίδιο και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε πυκνό ΗΝΟ3 και παρατηρείστε
την αλλαγή
10 Pb2+
a Με Cl - Προσθέστε ΗCl (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία λευκού
ιζήmicroατος
b Με SO42- Προσθέστε Η2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος
c Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
d Με S2- Προσθέστε S2- και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία microελανού
ιζήmicroατος Προσθήκη πυκνού ΗΝΟ3 διαλύει το ίζηmicroα
e Με Ι - Προσθέστε ΚΙ και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου ιζήmicroατος
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Κατιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π2 ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει τέσσερα ανιόντα που θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ταυτοποιηθούν microε microία ή
περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται
στη συνέχεια
1 CH3COO -
a) Με H2SO4 10 Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microε το σταγονόmicroετρο
microερικές σταγόνες H2SO4 και παρατηρείστε τη χαρακτηριστική οσmicroή του
διαλύmicroατος (ξύδι ndash παίρνει λίγη ώρα)
b) Με FeCl3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες FeCl3 και
παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος (πορτοκαλί)
2 CO32-
a) Με BaCl2 και HCl Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
H2O για διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε λίγες σταγόνες άχρωmicroου
διαλύmicroατος ΒaCl2 και παρατηρείστε την αλλαγή (λευκό ίζηmicroα) Στη
συνέχεια προσθέστε ΗCl (οξύ) και παρατηρείστε την αλλαγή
(διαλυτοποίηση και αέριο)
3 Cl - και Ι -
a) Με HNO3 και AgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
H2O Οξινίστε το διάλυmicroα microε HNO3 (10) και στη συνέχεια προσθέστε
microερικές σταγόνες AgNO3 Παρουσία Cl- σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα
Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και παρατηρείστε την αλλαγή Παρουσία Ι-
σχηmicroατίζεται κίτρινο ίζηmicroα Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και
παρατηρείστε την αλλαγή
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
4 CrO42-
a) Mε Η2SO4 και Η2O2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
νερό Οξινίστε το διάλυmicroα microε Η2SO4 (10) και προσθέστε microερικές
σταγόνες Η2O2 Παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος σε microαύρο
λόγω του σχηmicroατισmicroού του πολύ ασταθούς υπεροξειδίου του χρωmicroίου
(CrO5)
b) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό
Προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
κίτρινου ιζήmicroατος
5 NO3--
a) Με π H2SO4 (στον απαγωγό) και FeSO4 ∆ιαλυτοποιήστε το
στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό (05 ml περίπου) Έχοντας το δοκ
σωλήνα σε κλίση προσθέστε προσεκτικά αφήνοντας να κυλήσει στα
εσωτερικά τοιχώmicroατα του σωλήνα περίπου 05 ml πυκνού H2SO4 Μην
αναmicroείξετε τα δύο υγρά Ψύξετε το σωλήνα και προσθέστε προσεκτικά
έχοντας το σωλήνα σε κλίση όπως πριν 05 ml περίπου κορεσmicroένου
διαλύmicroατος FeSO4 Παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό καστανο-ιώδους
δακτυλίου στη microεσοεπιφάνεια των 2 φάσεων
6 S2O3- (στον απαγωγό)
a) Mε HCl 10 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες HCl Το ασταθές
θειοθειϊκό οξύ που παράγεται διασπάται σε θείο (υποκίτρινο ίζηmicroα) και
διοξείδιο του θείου (διαπεραστική οσmicroή)
b) Με AgNO3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες διαλύmicroατος
AgNO3 και παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό λευκού ιζήmicroατος που σταδιακά
αλλάζει σε κίτρινο πορτοκαλί και τελικά microαύρο
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ 7 SO4
2-
a) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό Οξινίστε
microε διάλυmicroα HCl (10) και προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2
Σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα Το ίζηmicroα δεν αναδιαλύεται microε προσθήκη HCl
8 S2-
a) Με ΑgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο H2O
Προσθέστε microερικές σταγόνες AgNO3 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
microαύρου ιζήmicroατος
b) Με Η2SO4 (10) (στον απαγωγό) ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας
δείγmicroα microε λίγο H2O Προσθέστε λίγο Η2SO4 και παρατηρείστε την
έκκλυση αερίου microε αποκρουστική οσmicroή
Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Ανιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________ Π3 ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΙΟΝΤΩΝ
Α) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΑΝΙΟΝΤΩΝ (F- Cl- Br- I-) ΜΕ ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΛΕΠΤΗΣ
ΣΤΙΒΑ∆ΑΣ
Αντιδραστήρια - Οργανα
Γνωστό διάλυmicroα NaCl KΒr και KI (1 Μ το καθένα)
∆ιαλύτης (κινητή φάση) Μίγmicroα ακετόνης κ-βουτανόλης πυκνής αmicromicroωνίας
και νερού σε κατόγκον αναλογία 6520105
Στατική φάση Γιάλινες πλάκες (5x20 cm) επιστρωmicroένες microε silica gel G
Αντιδραστήριο Ταυτοποίησης ∆ιάλυmicroα πορφυρού βρωmicroοκρεσόλης 01 σε
αλκοόλη
Χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος microε κάλυmicroα
Μικροσιφώνιοσύριγγα
Ψεκαστήρας
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
Πάνω στη χρωmicroατογραφική πλάκα και σε απόσταση 1 cm από την ακmicroή
χαράσεται microε microολύβι λεπτή γραmicromicroή Ακριβώς πάνω από τη γραmicromicroή και σε
απόσταση 1 cm το ένα από το άλλο φέρονται microε microικροσιφώνιο τέσσερα
δείγmicroατα 2 microL (microε τη σειρά γνωστό ndash άγνωστο) Στη συνέχεια η πλάκα
αφήνεται να ξηρανθεί στον αέρα Ο χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος πληρώνεται
microε τον διαλύτη (κινητή φάση) microέχρις ύψους 05 cm απο τον πυθmicroένα
εισάγεται η πλάκα και ο θάλαmicroος καλύπτεται Οταν το microέτωπο του διαλύτη
ανέλθει σε ύψος περίπου 15 cm (microετά απο περίπου microία ώρα) η πλάκα
εξάγεται από τον θάλαmicroο σηmicroειώνεται η θέση του microετώπου του διαλύτη και η
πλάκα αφήνεται να ξηρανθεί Μετά την ξήρανση η πλάκα ψεξάζεται microε το
αντιδραστήριο ταυτοποίησης οπότε τα ανιόντα Cl- Br- και Ι- εmicroφανίζονται σαν
κηλίδες microε έντονο κίτρινο χρώmicroα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
dagger
Rf =DA
DS
Σχηmicroατική παράσταση προετοιmicroασίας και διεξαγωγής και χρωmicroατογραφήmicroατος επίπεδης χρωmicroατογραφίας χάρτου
Β) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+) - ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ
ΧΑΡΤΟΥ
Αντιδραστήρια
Αγνωστο δείγmicroα Μίγmicroα αλάτων (microαζική αναλογία) HgCl2 (2) CdCl2 (4)
CuCl2 (3) Pb(NO3)2 (4) και Bi2O3 (1)
Γνωστό διάλυmicroααναφοράς (01 Μ) HgCl2 CdCl2 CuCl2 Pb(NO3)2 και BiOCl
(διαλυτοποίηση Bi2O3 σε aquatic HCl)
Η στατική φάση αποτελείται από χρωmicroατογραφικό χαρτί (bdquoαργής ροήςldquo 7 x 4
cm2)
Η κινητή φάση αποτελείται από microίγmicroα βουτανόλη (tert Butanol 49 mL
τήκεται σε φούρνο) ακετόνη (aceton 3 mL) acetylacetonate (acac 5
mL) H2O (10 mL) και conc HNO3 (3 mL)
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
∆ιάλυmicroα των αλάτων (δύο σταγόνες) προστίθεται διαδοχικά (αφού στεγνώσει
η πρώτη) σε χρωmicroατογραφικό χαρτί και αφήνεται να στεγνώσει
Σχηmicroατίζονται σταθερά σύmicroπλοκα των microεταλλοϊόντων microε το acac που
microπορούν να διαχωρισθούν χρωmicroατογραφικά Το στεγνό χαρτοχρωmicroατο-
γράφηmicroα αναπτύσσεται microε διάλυmicroα H2S και σχηmicroατίζονται τα θειούχα άλατα
των microεταλλοιόντων microε τα χαρακτηριστικά τους χρώmicroατα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
microεταλλοιόν τιmicroή Rf χρώmicroα είδος
Pb2+ 005 microαύρο Pb(II)-acac
Cd2+ 012 κίτρινο Cd(Cl)n(2-n)+
Cd 2+ 070 κίτρινο Cd(II)-acac
Cu2+ 022 σκούρο καφέ Cu(II)-acac
Bi3+ 085 ανοικτό καφέ Bi(III)-acac
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Π3Γ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ΚΑΛΙΟΥ ΜΕ ΠΡΩΤΟΛΥΤΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ IΟΝΑΝΤΑΛΛΑΓΗ
O ποσοτικός προσδιορισmicroός microεταλλοϊόντων microπορεί να διεξαχθεί microε
οξεοβασική ογκοmicroετρία microετά από ιονανταλλαγή τους microε πρωτόνια όξινων
ιονανταλλακτικών ρητινών και τιτλοmicroέτρηση των ανταλλαχθέντων
πρωτονίων H microέθοδος είναι χρήσιmicroη στον προσδιορισmicroό microονοσθενών
microεταλλοιόντων
Oι όξινες ιονανταλλακτικές ρητίνες είναι κατιονανταλλάκτες microε
ακινητοποιηmicroένο το ανιόν (πχ σε ρητίνη οργανικού πολυmicroερούς)
όξινες οmicroάδες είναι πχ R-SO3- H+ και R-CO2- H+
H microέθοδος στηρίζεται στο γεγονός ότι κατά την ιονανταλλαγή ανταλλάσεται
και δεσmicroεύεται από τη ρητίνη το ιόν microε τη microεγαλύτερη χηmicroική συγγένεια έλξη
προς το ενεργό κέντρο και το αντιόν διέρχεται ldquoανεπηρέαστοldquo απο τη στήλη
H έλξη ενός ιόντος από τον ιονανταλλάκτη εξαρτάται από το φορτίο και την
ακτίνα του ενυδατωmicroένου ιόντος Eνα ιόν εναλλάσεται τόσο πιο γρήγορα και
σταθερά όσο πιο microεγάλο είναι το ιοντικό του δυναmicroικό (δηλ ziri)
Xαρακτηριστική ιδιότητα κάθε ιονανταλλάκτη είναι η χωρητικότητά του Αυτή
καθορίζει τα ισοδύναmicroα-mol (eq-mol) που microπορούν να ανταλλαγούν από 1
Kg ιονανταλλάκτη Για οργανικούς ιονανταλλάκτες η τιmicroή αυτή κυmicroαίνεται
microεταξύ 1 και 10 molKg Bέβαια αναλυτικά χρήσιmicroο είναι microόνο το 50 ndash 60
της microέγιστης χωρητικότητας
H ιονανταλλαγή ακολουθεί τους νόmicroους των στατιστικών πιθανοτήτων αλλά
όταν η στήλη έχει ικανό microήκος η ανταλλαγή είναι κατά κανόνα ποσοτική
Προβλήmicroατα κατά την ιονανταλλαγή microπορούν να παρουσιασθούν
σε πυκνά διαλύmicroατα ισχυρών πρωτολυτών
σε διαλύmicroατα ασθενών πρωτολυτών (microερική διάσταση)
σε πυκνά διαλύmicroατα ασθενών αλκαλικών κατιόντων (υδρόλυση)
σε διαλύmicroατα microε ισχυρό οξειδοαναγωγικό δυναmicroικό
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
ιονανταλλακτική στήλη
σταγονοmicroετρική χοάνη
υαλοβάmicroβακας
Xηmicro ικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M NaOH
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
(1)
κατιονανταλλάκτης
Παρασκευή ∆ιαλυmicroάτων
bull Το δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο κάλιο (KCl MB= 74551 gmol) διαλύεται microε
απ Νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL (διάλυmicroα του καλίου)
bull Παρασκεύαζεται διάλυmicroα 01 Μ NaOH και τιτλοδοτείται microε διάλ 0100 Μ HCl
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού amp Προσδιορισmicroού
Eτοιmicroάζεται η στήλη σύmicroφωνα microε τις υποδείξεις του υπεύθυνου του εργαστηρίου
Zυγίζονται 10 g κατιονανταλλακτικής ρητίνης και microεταφέρονται στη στήλη Στη
συνέχεια microε έκλουση 100 mL διαλύmicroατος HCl (11) ο ιονανταλλάκτης microεταφέρεται
στην όξινη του microορφή (εάν δεν είναι ήδη στην όξινη του microορφή) και ξεπλένεται microε
απεσταγmicroένο νερό microέχρις ότου το έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα (απαιτείται όγκος
απεσταγmicroένου νερού περίπου ίσος microε 4-5 του όγκου της ρητίνης)
Aκολούθως προστίθεται το διάλυmicroα του καλίου (2000 mL διαλ KCl) στη στήλη
εκλούεται προσεκτικά η ρητίνη και η στήλη ξεπλύνεται microε περίπου 150 mL
απεσταγmicroένου νερού (3 x 50 mL το τελευταίο έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα) Tα
εκλούmicroατα συλλέγονται στο ίδιο κωνικό ποτήρι όπου διεξάγεται και η τιτλοδότηση
των πρωτονίων microε το προπαρασκευασθέν διάλυmicroα αναφορας NaOH Eπειδή τα mol ndash
πρωτονίων είναι ισοδύναmicroα microε τα mol των κατιόντων καλίου υπολογίζεται έmicromicroεσα η
ποσότητα (σε g) KCl στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π3 ΙΟΑΝΑΤΑΛΛΑΚΤΙΚΟΣ ∆ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ amp ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΛΙΟΥ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος NaOH
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για 20 mL δλmicro NaOH
[NaOH] molL
dagger
x [NaOH] plusmn s[NaOH] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας χλωριούχου καλίου σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ ΝαΟΗ) mL για 20 mL δλmicro Κ+
[K+] στο διαλυmicroα
m(KCl)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m( KCl) plusmn sm( KCl) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται
τιτλοmicroέτρηση του διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος (HCl διάλυmicroα
αναφοράς) που παρασκευάστηκε από διάλυmicroα πυκνού HCl (υδροχλωρικού
οξέος) microε laquoπρότυπη ουσίαraquo (ανθρακικό νάτριο Na2CO3) και στο δεύτερο
microέρος γίνεται η τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει Na2CO3
(ανθρακικό νάτριο) και NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) microε το
τιτλοδοτηmicroένο διάλυmicroα HCl (υδροχλωρικού οξέος)
1ο Μέρος
Το Na2CO3 (ανθρακικό νάτριο) microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν πρότυπη
ουσία όmicroως επειδή το στερεό Na2CO3 απορροφά υγρασία σχηmicroατίζοντας
Na2CO3 H2O και CO2 σχηmicroατίζοντας NaHCO3 πρέπει πριν τη χρήση του σαν
πρότυπη ουσία να ξηραίνεται στους 275 οC για επαναmicroετατροπή του σε
Na2CO3 Για την εκδίωξη προσροφηmicroένου H2O και CO2 αρκεί η ξήρανση
στους 140 οC για δύο ώρες
Αρχικά παρασκευάζονται 500 mL αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
([HCl]αραιόasymp 01 Μ διάλυmicroα αναφοράς) από διάλυmicroα πυκνού υδροχλωρικού
οξέος ([HCl]πυκνόasymp 1165 Μ) Ο υπολογισmicroός των απαιτούmicroενων όγκων
γίνεται microε τη χρήση της εξίσωσης της αραίωσης
dagger
Ccon sdot Vcon = Cdil sdot Vdil
Για την τιτλοδότηση του αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική
ζυγαριά περίπου 06 g ανθρακικού νατρίου και διαλύονταιαραιώνονται microε
απ νερό microέχρι τα 1000 mL σε ογκοmicroετρική φιάλη (1000 mL) 25 mL
από αυτό το διάλυmicroα χρησιmicroοποιούνται για καθεmicroία τιτλοδότηση 25 mL
διαλύmicroατος αραιού υδροχλωρικού οξέος Συνολικά διεξάγονται 4
τιτλοδοτήσεις για τον προσδιορισmicroό της microοριακότητας (συγκέντρωση του
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
HCl) του αραιού υδατικού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος Λαmicroβάνεται ο
microέσος όρος των τιmicroών Για άριστη επαναλληψιmicroότητα το σχετικό εύρος
των τιmicroών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 03
Οταν για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου χρησιmicroοποιείται σαν δείκτης
ερυθρό του microεθυλίου τότε η τιτλοδότηση διεξάγεται microέχρι βαθmicroιαίας
αλλαγής του κίτρινου χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο Στη συνέχεια το
διάλυmicroα βράζεται ήπια για 2 λεπτά και επαναεmicroφανίζεται το κίτρινο
χρώmicroα του δείκτη Στο σηmicroείο αυτό η κωνική φιάλη καλύπτεται microε γιαλί το
διάλυmicroα αφήνεται να κρυώσει και συνεχίζεται η τιτλοδότηση microέχρι
απότοmicroης αλλαγής του χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο (τελικό σηmicroείο)
H εξίσωση της οξεοβασικής αντίδρασης και ο σχετικός στοιχειοmicroετρικός
τύπος είναι ο ακόλουθoς
dagger
CO32- + 2H + AElig H 2O +CO2
dagger
2 (CCO 32 - sdot VCO3
2 - ) = CHCl sdot VHCl
2ο Μέρος
Σε υδατικό διάλυmicroα τα ανθρακικά microπορούν να τιτλοδοτηθούν σε όξινα
ανθρακικά microε ισοδύναmicroη ποσότητα πρωτονίων σύmicroφωνα microε την
αντίδραση
dagger
CO32- + H+ AElig HCO3
-
Το ισοδύναmicroο σηmicroείο αντιστοιχεί σε pH = 83 και σαν δείκτης
χρησιmicroοποιείται φαινολοφθαλείνη Τα ανθρακικά microπορούν να
τιτλοδοτηδούν περαιτέρω microέχρι το σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3)
σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
CO32- + 2H + AEliglt H 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ ΤΡΙΤΗ ΟΜΑ∆Α (Fe2+ Fe3+ Mn2+ Co2+ Ni2+ Al3+ Cr3+ Zn2+)
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν θειούχες ενώσεις που
είναι αδιάλυτες σε αλκαλικό διάλυmicroα NH3 Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται
το H2S σε σε αλακλικό διάλυmicroα NH3
ΤΕΤΑΡΤΗ ΟΜΑ∆Α (Ca2+ Sr2+ Ba2+)
Κοινό γνώρισmicroα των κατιόντων αυτών είναι ότι σχηmicroατίζουν αδιάλυτες ανθρακικές
ενώσεις Σαν κοινό αντιδραστήριο χρησιmicroοποιείται το (NH4)2(CO3) σε σε αλακλικό
περιβάλλον (ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH3-NH4Cl)
ΠΕΜΠΤΗ ΟΜΑ∆Α (Mg2+ K+ Na+ NH4+)
Τα κατιόντα αυτής της οmicroάδας ανιχνεύονται στο διήθηmicroα που αποmicroένει και microετά το
διαχωρισmicroό της 4ης αναλυτικής οmicroάδας Ανιχνεύνται το καθένα παρουσία του άλλου
χωρίς επιπλέον διαχωρισmicroό Η οmicroάδα αυτή προφανώς δεν έχει και δεν χρειάζεται
κάποιο κοινό αντιδραστήριο
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει ένα κατιον από κάθε αναλυτική οmicroάδα και θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος να διαχωρισθεί και να ταυτοποιηθεί microε microία
ή περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται στη συνέχεια
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π1Γ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ
1 ΝΗ4+
a Με ΝaΟΗ (10) Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
ΝαΟΗ και παρατηρείστε την απελευθέρωση αmicromicroωνίας microε τη
χαρακτηριστική οσmicroή
2 Li+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Χρησιmicroοποιείστε ένα microεταλλικό κλιπ για να πάρετε
δείγmicroα από τη στερεά ουσία στο άκρο του και τοποθετήστε στη φωτιά
Παρατηρείστε το χρώmicroα της φλόγας
3 Ca2+
a Με οξαλικά ιόντα Προσθέστε οξαλικό οξύ και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την
αλλαγή
4 Ba2+
a Με SO42- Προσθέστε H2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την αλλαγή
b Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
5 Cu2+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Με τον ίδιο ακριβώς τρόπο όπως προηγουmicroένως
b Με S2- Προσθέστε microερικές σταγόνες θειούχου νατρίου ∆ηmicroιουργείται
microαύρο ίζηmicroα Προσθέστε πυκνό διάλυmicroα ΗΝΟ3 και παρατηρείστε την
αλλαγή
c Με ΝΗ3 Έντονο κυανό χρώmicroα
6 Α l3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται λευκό ζελατινώδες ίζηmicroα Παρατηρείστε την
αλλαγή microετά από προσθήκη ΝαΟΗ
7 Fe3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται σκούρο πορτοκαλί (προς καστανό) ζελατινώδες
ίζηmicroα Παρατηρείστε την αλλαγή microε προσθήκη ΗCl (10)
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ b Mε K4[Fe(CN)6] ∆ηmicroιουργείται σκούρο κυανό ίζηmicroα (κυανό του
Βερολίνου)
c Με SCN - σε όξινο διάλυmicroα Οξινίστε το διάλυmicroα microε HCl (10)
προσθέστε SCN- και παρατηρείστε την αλλαγή στο χρώmicroα
8 Ni2+
a Mε ΝΗ3 Προσθέστε microόνο 1-2 σταγόνες ΝΗ3 και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία ανοικτοπράσινου ζελατινώδους ιζήmicroατος Προσθήκη
περίσσειας ΝΗ3 αναδιαλύει το ίζηmicroα και σχηmicroατίζει κυανό σύmicroπλοκο
b Mε ΝΗ3 και διmicroεθυλογλυοξίmicroη Επαναλάβετε τη διαδικασία στο (a)
και προσθέστε διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης (1 σε EtOH)
Παρατηρείστε την αλλαγή
9 Zn2+
a Με ΝaOH (10) και θειοακεταmicro ίδιο Τοποθετείστε το διαλυmicroένο
στερεό σε νερό που βράζει για 5-10rsquo Προσθέστε 2-3 σταγόνες ΝαΟΗ
(10) και microερικές σταγόνες θειακεταmicroίδιο και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε πυκνό ΗΝΟ3 και παρατηρείστε
την αλλαγή
10 Pb2+
a Με Cl - Προσθέστε ΗCl (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία λευκού
ιζήmicroατος
b Με SO42- Προσθέστε Η2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος
c Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
d Με S2- Προσθέστε S2- και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία microελανού
ιζήmicroατος Προσθήκη πυκνού ΗΝΟ3 διαλύει το ίζηmicroα
e Με Ι - Προσθέστε ΚΙ και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου ιζήmicroατος
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Κατιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π2 ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει τέσσερα ανιόντα που θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ταυτοποιηθούν microε microία ή
περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται
στη συνέχεια
1 CH3COO -
a) Με H2SO4 10 Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microε το σταγονόmicroετρο
microερικές σταγόνες H2SO4 και παρατηρείστε τη χαρακτηριστική οσmicroή του
διαλύmicroατος (ξύδι ndash παίρνει λίγη ώρα)
b) Με FeCl3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες FeCl3 και
παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος (πορτοκαλί)
2 CO32-
a) Με BaCl2 και HCl Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
H2O για διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε λίγες σταγόνες άχρωmicroου
διαλύmicroατος ΒaCl2 και παρατηρείστε την αλλαγή (λευκό ίζηmicroα) Στη
συνέχεια προσθέστε ΗCl (οξύ) και παρατηρείστε την αλλαγή
(διαλυτοποίηση και αέριο)
3 Cl - και Ι -
a) Με HNO3 και AgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
H2O Οξινίστε το διάλυmicroα microε HNO3 (10) και στη συνέχεια προσθέστε
microερικές σταγόνες AgNO3 Παρουσία Cl- σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα
Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και παρατηρείστε την αλλαγή Παρουσία Ι-
σχηmicroατίζεται κίτρινο ίζηmicroα Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και
παρατηρείστε την αλλαγή
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
4 CrO42-
a) Mε Η2SO4 και Η2O2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
νερό Οξινίστε το διάλυmicroα microε Η2SO4 (10) και προσθέστε microερικές
σταγόνες Η2O2 Παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος σε microαύρο
λόγω του σχηmicroατισmicroού του πολύ ασταθούς υπεροξειδίου του χρωmicroίου
(CrO5)
b) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό
Προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
κίτρινου ιζήmicroατος
5 NO3--
a) Με π H2SO4 (στον απαγωγό) και FeSO4 ∆ιαλυτοποιήστε το
στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό (05 ml περίπου) Έχοντας το δοκ
σωλήνα σε κλίση προσθέστε προσεκτικά αφήνοντας να κυλήσει στα
εσωτερικά τοιχώmicroατα του σωλήνα περίπου 05 ml πυκνού H2SO4 Μην
αναmicroείξετε τα δύο υγρά Ψύξετε το σωλήνα και προσθέστε προσεκτικά
έχοντας το σωλήνα σε κλίση όπως πριν 05 ml περίπου κορεσmicroένου
διαλύmicroατος FeSO4 Παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό καστανο-ιώδους
δακτυλίου στη microεσοεπιφάνεια των 2 φάσεων
6 S2O3- (στον απαγωγό)
a) Mε HCl 10 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες HCl Το ασταθές
θειοθειϊκό οξύ που παράγεται διασπάται σε θείο (υποκίτρινο ίζηmicroα) και
διοξείδιο του θείου (διαπεραστική οσmicroή)
b) Με AgNO3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες διαλύmicroατος
AgNO3 και παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό λευκού ιζήmicroατος που σταδιακά
αλλάζει σε κίτρινο πορτοκαλί και τελικά microαύρο
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ 7 SO4
2-
a) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό Οξινίστε
microε διάλυmicroα HCl (10) και προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2
Σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα Το ίζηmicroα δεν αναδιαλύεται microε προσθήκη HCl
8 S2-
a) Με ΑgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο H2O
Προσθέστε microερικές σταγόνες AgNO3 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
microαύρου ιζήmicroατος
b) Με Η2SO4 (10) (στον απαγωγό) ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας
δείγmicroα microε λίγο H2O Προσθέστε λίγο Η2SO4 και παρατηρείστε την
έκκλυση αερίου microε αποκρουστική οσmicroή
Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Ανιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________ Π3 ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΙΟΝΤΩΝ
Α) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΑΝΙΟΝΤΩΝ (F- Cl- Br- I-) ΜΕ ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΛΕΠΤΗΣ
ΣΤΙΒΑ∆ΑΣ
Αντιδραστήρια - Οργανα
Γνωστό διάλυmicroα NaCl KΒr και KI (1 Μ το καθένα)
∆ιαλύτης (κινητή φάση) Μίγmicroα ακετόνης κ-βουτανόλης πυκνής αmicromicroωνίας
και νερού σε κατόγκον αναλογία 6520105
Στατική φάση Γιάλινες πλάκες (5x20 cm) επιστρωmicroένες microε silica gel G
Αντιδραστήριο Ταυτοποίησης ∆ιάλυmicroα πορφυρού βρωmicroοκρεσόλης 01 σε
αλκοόλη
Χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος microε κάλυmicroα
Μικροσιφώνιοσύριγγα
Ψεκαστήρας
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
Πάνω στη χρωmicroατογραφική πλάκα και σε απόσταση 1 cm από την ακmicroή
χαράσεται microε microολύβι λεπτή γραmicromicroή Ακριβώς πάνω από τη γραmicromicroή και σε
απόσταση 1 cm το ένα από το άλλο φέρονται microε microικροσιφώνιο τέσσερα
δείγmicroατα 2 microL (microε τη σειρά γνωστό ndash άγνωστο) Στη συνέχεια η πλάκα
αφήνεται να ξηρανθεί στον αέρα Ο χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος πληρώνεται
microε τον διαλύτη (κινητή φάση) microέχρις ύψους 05 cm απο τον πυθmicroένα
εισάγεται η πλάκα και ο θάλαmicroος καλύπτεται Οταν το microέτωπο του διαλύτη
ανέλθει σε ύψος περίπου 15 cm (microετά απο περίπου microία ώρα) η πλάκα
εξάγεται από τον θάλαmicroο σηmicroειώνεται η θέση του microετώπου του διαλύτη και η
πλάκα αφήνεται να ξηρανθεί Μετά την ξήρανση η πλάκα ψεξάζεται microε το
αντιδραστήριο ταυτοποίησης οπότε τα ανιόντα Cl- Br- και Ι- εmicroφανίζονται σαν
κηλίδες microε έντονο κίτρινο χρώmicroα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
dagger
Rf =DA
DS
Σχηmicroατική παράσταση προετοιmicroασίας και διεξαγωγής και χρωmicroατογραφήmicroατος επίπεδης χρωmicroατογραφίας χάρτου
Β) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+) - ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ
ΧΑΡΤΟΥ
Αντιδραστήρια
Αγνωστο δείγmicroα Μίγmicroα αλάτων (microαζική αναλογία) HgCl2 (2) CdCl2 (4)
CuCl2 (3) Pb(NO3)2 (4) και Bi2O3 (1)
Γνωστό διάλυmicroααναφοράς (01 Μ) HgCl2 CdCl2 CuCl2 Pb(NO3)2 και BiOCl
(διαλυτοποίηση Bi2O3 σε aquatic HCl)
Η στατική φάση αποτελείται από χρωmicroατογραφικό χαρτί (bdquoαργής ροήςldquo 7 x 4
cm2)
Η κινητή φάση αποτελείται από microίγmicroα βουτανόλη (tert Butanol 49 mL
τήκεται σε φούρνο) ακετόνη (aceton 3 mL) acetylacetonate (acac 5
mL) H2O (10 mL) και conc HNO3 (3 mL)
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
∆ιάλυmicroα των αλάτων (δύο σταγόνες) προστίθεται διαδοχικά (αφού στεγνώσει
η πρώτη) σε χρωmicroατογραφικό χαρτί και αφήνεται να στεγνώσει
Σχηmicroατίζονται σταθερά σύmicroπλοκα των microεταλλοϊόντων microε το acac που
microπορούν να διαχωρισθούν χρωmicroατογραφικά Το στεγνό χαρτοχρωmicroατο-
γράφηmicroα αναπτύσσεται microε διάλυmicroα H2S και σχηmicroατίζονται τα θειούχα άλατα
των microεταλλοιόντων microε τα χαρακτηριστικά τους χρώmicroατα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
microεταλλοιόν τιmicroή Rf χρώmicroα είδος
Pb2+ 005 microαύρο Pb(II)-acac
Cd2+ 012 κίτρινο Cd(Cl)n(2-n)+
Cd 2+ 070 κίτρινο Cd(II)-acac
Cu2+ 022 σκούρο καφέ Cu(II)-acac
Bi3+ 085 ανοικτό καφέ Bi(III)-acac
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Π3Γ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ΚΑΛΙΟΥ ΜΕ ΠΡΩΤΟΛΥΤΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ IΟΝΑΝΤΑΛΛΑΓΗ
O ποσοτικός προσδιορισmicroός microεταλλοϊόντων microπορεί να διεξαχθεί microε
οξεοβασική ογκοmicroετρία microετά από ιονανταλλαγή τους microε πρωτόνια όξινων
ιονανταλλακτικών ρητινών και τιτλοmicroέτρηση των ανταλλαχθέντων
πρωτονίων H microέθοδος είναι χρήσιmicroη στον προσδιορισmicroό microονοσθενών
microεταλλοιόντων
Oι όξινες ιονανταλλακτικές ρητίνες είναι κατιονανταλλάκτες microε
ακινητοποιηmicroένο το ανιόν (πχ σε ρητίνη οργανικού πολυmicroερούς)
όξινες οmicroάδες είναι πχ R-SO3- H+ και R-CO2- H+
H microέθοδος στηρίζεται στο γεγονός ότι κατά την ιονανταλλαγή ανταλλάσεται
και δεσmicroεύεται από τη ρητίνη το ιόν microε τη microεγαλύτερη χηmicroική συγγένεια έλξη
προς το ενεργό κέντρο και το αντιόν διέρχεται ldquoανεπηρέαστοldquo απο τη στήλη
H έλξη ενός ιόντος από τον ιονανταλλάκτη εξαρτάται από το φορτίο και την
ακτίνα του ενυδατωmicroένου ιόντος Eνα ιόν εναλλάσεται τόσο πιο γρήγορα και
σταθερά όσο πιο microεγάλο είναι το ιοντικό του δυναmicroικό (δηλ ziri)
Xαρακτηριστική ιδιότητα κάθε ιονανταλλάκτη είναι η χωρητικότητά του Αυτή
καθορίζει τα ισοδύναmicroα-mol (eq-mol) που microπορούν να ανταλλαγούν από 1
Kg ιονανταλλάκτη Για οργανικούς ιονανταλλάκτες η τιmicroή αυτή κυmicroαίνεται
microεταξύ 1 και 10 molKg Bέβαια αναλυτικά χρήσιmicroο είναι microόνο το 50 ndash 60
της microέγιστης χωρητικότητας
H ιονανταλλαγή ακολουθεί τους νόmicroους των στατιστικών πιθανοτήτων αλλά
όταν η στήλη έχει ικανό microήκος η ανταλλαγή είναι κατά κανόνα ποσοτική
Προβλήmicroατα κατά την ιονανταλλαγή microπορούν να παρουσιασθούν
σε πυκνά διαλύmicroατα ισχυρών πρωτολυτών
σε διαλύmicroατα ασθενών πρωτολυτών (microερική διάσταση)
σε πυκνά διαλύmicroατα ασθενών αλκαλικών κατιόντων (υδρόλυση)
σε διαλύmicroατα microε ισχυρό οξειδοαναγωγικό δυναmicroικό
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
ιονανταλλακτική στήλη
σταγονοmicroετρική χοάνη
υαλοβάmicroβακας
Xηmicro ικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M NaOH
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
(1)
κατιονανταλλάκτης
Παρασκευή ∆ιαλυmicroάτων
bull Το δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο κάλιο (KCl MB= 74551 gmol) διαλύεται microε
απ Νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL (διάλυmicroα του καλίου)
bull Παρασκεύαζεται διάλυmicroα 01 Μ NaOH και τιτλοδοτείται microε διάλ 0100 Μ HCl
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού amp Προσδιορισmicroού
Eτοιmicroάζεται η στήλη σύmicroφωνα microε τις υποδείξεις του υπεύθυνου του εργαστηρίου
Zυγίζονται 10 g κατιονανταλλακτικής ρητίνης και microεταφέρονται στη στήλη Στη
συνέχεια microε έκλουση 100 mL διαλύmicroατος HCl (11) ο ιονανταλλάκτης microεταφέρεται
στην όξινη του microορφή (εάν δεν είναι ήδη στην όξινη του microορφή) και ξεπλένεται microε
απεσταγmicroένο νερό microέχρις ότου το έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα (απαιτείται όγκος
απεσταγmicroένου νερού περίπου ίσος microε 4-5 του όγκου της ρητίνης)
Aκολούθως προστίθεται το διάλυmicroα του καλίου (2000 mL διαλ KCl) στη στήλη
εκλούεται προσεκτικά η ρητίνη και η στήλη ξεπλύνεται microε περίπου 150 mL
απεσταγmicroένου νερού (3 x 50 mL το τελευταίο έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα) Tα
εκλούmicroατα συλλέγονται στο ίδιο κωνικό ποτήρι όπου διεξάγεται και η τιτλοδότηση
των πρωτονίων microε το προπαρασκευασθέν διάλυmicroα αναφορας NaOH Eπειδή τα mol ndash
πρωτονίων είναι ισοδύναmicroα microε τα mol των κατιόντων καλίου υπολογίζεται έmicromicroεσα η
ποσότητα (σε g) KCl στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π3 ΙΟΑΝΑΤΑΛΛΑΚΤΙΚΟΣ ∆ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ amp ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΛΙΟΥ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος NaOH
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για 20 mL δλmicro NaOH
[NaOH] molL
dagger
x [NaOH] plusmn s[NaOH] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας χλωριούχου καλίου σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ ΝαΟΗ) mL για 20 mL δλmicro Κ+
[K+] στο διαλυmicroα
m(KCl)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m( KCl) plusmn sm( KCl) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται
τιτλοmicroέτρηση του διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος (HCl διάλυmicroα
αναφοράς) που παρασκευάστηκε από διάλυmicroα πυκνού HCl (υδροχλωρικού
οξέος) microε laquoπρότυπη ουσίαraquo (ανθρακικό νάτριο Na2CO3) και στο δεύτερο
microέρος γίνεται η τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει Na2CO3
(ανθρακικό νάτριο) και NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) microε το
τιτλοδοτηmicroένο διάλυmicroα HCl (υδροχλωρικού οξέος)
1ο Μέρος
Το Na2CO3 (ανθρακικό νάτριο) microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν πρότυπη
ουσία όmicroως επειδή το στερεό Na2CO3 απορροφά υγρασία σχηmicroατίζοντας
Na2CO3 H2O και CO2 σχηmicroατίζοντας NaHCO3 πρέπει πριν τη χρήση του σαν
πρότυπη ουσία να ξηραίνεται στους 275 οC για επαναmicroετατροπή του σε
Na2CO3 Για την εκδίωξη προσροφηmicroένου H2O και CO2 αρκεί η ξήρανση
στους 140 οC για δύο ώρες
Αρχικά παρασκευάζονται 500 mL αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
([HCl]αραιόasymp 01 Μ διάλυmicroα αναφοράς) από διάλυmicroα πυκνού υδροχλωρικού
οξέος ([HCl]πυκνόasymp 1165 Μ) Ο υπολογισmicroός των απαιτούmicroενων όγκων
γίνεται microε τη χρήση της εξίσωσης της αραίωσης
dagger
Ccon sdot Vcon = Cdil sdot Vdil
Για την τιτλοδότηση του αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική
ζυγαριά περίπου 06 g ανθρακικού νατρίου και διαλύονταιαραιώνονται microε
απ νερό microέχρι τα 1000 mL σε ογκοmicroετρική φιάλη (1000 mL) 25 mL
από αυτό το διάλυmicroα χρησιmicroοποιούνται για καθεmicroία τιτλοδότηση 25 mL
διαλύmicroατος αραιού υδροχλωρικού οξέος Συνολικά διεξάγονται 4
τιτλοδοτήσεις για τον προσδιορισmicroό της microοριακότητας (συγκέντρωση του
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
HCl) του αραιού υδατικού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος Λαmicroβάνεται ο
microέσος όρος των τιmicroών Για άριστη επαναλληψιmicroότητα το σχετικό εύρος
των τιmicroών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 03
Οταν για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου χρησιmicroοποιείται σαν δείκτης
ερυθρό του microεθυλίου τότε η τιτλοδότηση διεξάγεται microέχρι βαθmicroιαίας
αλλαγής του κίτρινου χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο Στη συνέχεια το
διάλυmicroα βράζεται ήπια για 2 λεπτά και επαναεmicroφανίζεται το κίτρινο
χρώmicroα του δείκτη Στο σηmicroείο αυτό η κωνική φιάλη καλύπτεται microε γιαλί το
διάλυmicroα αφήνεται να κρυώσει και συνεχίζεται η τιτλοδότηση microέχρι
απότοmicroης αλλαγής του χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο (τελικό σηmicroείο)
H εξίσωση της οξεοβασικής αντίδρασης και ο σχετικός στοιχειοmicroετρικός
τύπος είναι ο ακόλουθoς
dagger
CO32- + 2H + AElig H 2O +CO2
dagger
2 (CCO 32 - sdot VCO3
2 - ) = CHCl sdot VHCl
2ο Μέρος
Σε υδατικό διάλυmicroα τα ανθρακικά microπορούν να τιτλοδοτηθούν σε όξινα
ανθρακικά microε ισοδύναmicroη ποσότητα πρωτονίων σύmicroφωνα microε την
αντίδραση
dagger
CO32- + H+ AElig HCO3
-
Το ισοδύναmicroο σηmicroείο αντιστοιχεί σε pH = 83 και σαν δείκτης
χρησιmicroοποιείται φαινολοφθαλείνη Τα ανθρακικά microπορούν να
τιτλοδοτηδούν περαιτέρω microέχρι το σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3)
σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
CO32- + 2H + AEliglt H 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π1Γ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ
1 ΝΗ4+
a Με ΝaΟΗ (10) Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
ΝαΟΗ και παρατηρείστε την απελευθέρωση αmicromicroωνίας microε τη
χαρακτηριστική οσmicroή
2 Li+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Χρησιmicroοποιείστε ένα microεταλλικό κλιπ για να πάρετε
δείγmicroα από τη στερεά ουσία στο άκρο του και τοποθετήστε στη φωτιά
Παρατηρείστε το χρώmicroα της φλόγας
3 Ca2+
a Με οξαλικά ιόντα Προσθέστε οξαλικό οξύ και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την
αλλαγή
4 Ba2+
a Με SO42- Προσθέστε H2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε ΗCl (11) και παρατηρείστε την αλλαγή
b Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
5 Cu2+
a Mε δοκιmicroή φλόγας Με τον ίδιο ακριβώς τρόπο όπως προηγουmicroένως
b Με S2- Προσθέστε microερικές σταγόνες θειούχου νατρίου ∆ηmicroιουργείται
microαύρο ίζηmicroα Προσθέστε πυκνό διάλυmicroα ΗΝΟ3 και παρατηρείστε την
αλλαγή
c Με ΝΗ3 Έντονο κυανό χρώmicroα
6 Α l3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται λευκό ζελατινώδες ίζηmicroα Παρατηρείστε την
αλλαγή microετά από προσθήκη ΝαΟΗ
7 Fe3+
a Mε ΝΗ3 ∆ηmicroιουργείται σκούρο πορτοκαλί (προς καστανό) ζελατινώδες
ίζηmicroα Παρατηρείστε την αλλαγή microε προσθήκη ΗCl (10)
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ b Mε K4[Fe(CN)6] ∆ηmicroιουργείται σκούρο κυανό ίζηmicroα (κυανό του
Βερολίνου)
c Με SCN - σε όξινο διάλυmicroα Οξινίστε το διάλυmicroα microε HCl (10)
προσθέστε SCN- και παρατηρείστε την αλλαγή στο χρώmicroα
8 Ni2+
a Mε ΝΗ3 Προσθέστε microόνο 1-2 σταγόνες ΝΗ3 και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία ανοικτοπράσινου ζελατινώδους ιζήmicroατος Προσθήκη
περίσσειας ΝΗ3 αναδιαλύει το ίζηmicroα και σχηmicroατίζει κυανό σύmicroπλοκο
b Mε ΝΗ3 και διmicroεθυλογλυοξίmicroη Επαναλάβετε τη διαδικασία στο (a)
και προσθέστε διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης (1 σε EtOH)
Παρατηρείστε την αλλαγή
9 Zn2+
a Με ΝaOH (10) και θειοακεταmicro ίδιο Τοποθετείστε το διαλυmicroένο
στερεό σε νερό που βράζει για 5-10rsquo Προσθέστε 2-3 σταγόνες ΝαΟΗ
(10) και microερικές σταγόνες θειακεταmicroίδιο και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε πυκνό ΗΝΟ3 και παρατηρείστε
την αλλαγή
10 Pb2+
a Με Cl - Προσθέστε ΗCl (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία λευκού
ιζήmicroατος
b Με SO42- Προσθέστε Η2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος
c Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
d Με S2- Προσθέστε S2- και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία microελανού
ιζήmicroατος Προσθήκη πυκνού ΗΝΟ3 διαλύει το ίζηmicroα
e Με Ι - Προσθέστε ΚΙ και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου ιζήmicroατος
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Κατιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π2 ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει τέσσερα ανιόντα που θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ταυτοποιηθούν microε microία ή
περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται
στη συνέχεια
1 CH3COO -
a) Με H2SO4 10 Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microε το σταγονόmicroετρο
microερικές σταγόνες H2SO4 και παρατηρείστε τη χαρακτηριστική οσmicroή του
διαλύmicroατος (ξύδι ndash παίρνει λίγη ώρα)
b) Με FeCl3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες FeCl3 και
παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος (πορτοκαλί)
2 CO32-
a) Με BaCl2 και HCl Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
H2O για διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε λίγες σταγόνες άχρωmicroου
διαλύmicroατος ΒaCl2 και παρατηρείστε την αλλαγή (λευκό ίζηmicroα) Στη
συνέχεια προσθέστε ΗCl (οξύ) και παρατηρείστε την αλλαγή
(διαλυτοποίηση και αέριο)
3 Cl - και Ι -
a) Με HNO3 και AgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
H2O Οξινίστε το διάλυmicroα microε HNO3 (10) και στη συνέχεια προσθέστε
microερικές σταγόνες AgNO3 Παρουσία Cl- σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα
Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και παρατηρείστε την αλλαγή Παρουσία Ι-
σχηmicroατίζεται κίτρινο ίζηmicroα Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και
παρατηρείστε την αλλαγή
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
4 CrO42-
a) Mε Η2SO4 και Η2O2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
νερό Οξινίστε το διάλυmicroα microε Η2SO4 (10) και προσθέστε microερικές
σταγόνες Η2O2 Παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος σε microαύρο
λόγω του σχηmicroατισmicroού του πολύ ασταθούς υπεροξειδίου του χρωmicroίου
(CrO5)
b) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό
Προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
κίτρινου ιζήmicroατος
5 NO3--
a) Με π H2SO4 (στον απαγωγό) και FeSO4 ∆ιαλυτοποιήστε το
στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό (05 ml περίπου) Έχοντας το δοκ
σωλήνα σε κλίση προσθέστε προσεκτικά αφήνοντας να κυλήσει στα
εσωτερικά τοιχώmicroατα του σωλήνα περίπου 05 ml πυκνού H2SO4 Μην
αναmicroείξετε τα δύο υγρά Ψύξετε το σωλήνα και προσθέστε προσεκτικά
έχοντας το σωλήνα σε κλίση όπως πριν 05 ml περίπου κορεσmicroένου
διαλύmicroατος FeSO4 Παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό καστανο-ιώδους
δακτυλίου στη microεσοεπιφάνεια των 2 φάσεων
6 S2O3- (στον απαγωγό)
a) Mε HCl 10 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες HCl Το ασταθές
θειοθειϊκό οξύ που παράγεται διασπάται σε θείο (υποκίτρινο ίζηmicroα) και
διοξείδιο του θείου (διαπεραστική οσmicroή)
b) Με AgNO3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες διαλύmicroατος
AgNO3 και παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό λευκού ιζήmicroατος που σταδιακά
αλλάζει σε κίτρινο πορτοκαλί και τελικά microαύρο
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ 7 SO4
2-
a) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό Οξινίστε
microε διάλυmicroα HCl (10) και προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2
Σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα Το ίζηmicroα δεν αναδιαλύεται microε προσθήκη HCl
8 S2-
a) Με ΑgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο H2O
Προσθέστε microερικές σταγόνες AgNO3 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
microαύρου ιζήmicroατος
b) Με Η2SO4 (10) (στον απαγωγό) ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας
δείγmicroα microε λίγο H2O Προσθέστε λίγο Η2SO4 και παρατηρείστε την
έκκλυση αερίου microε αποκρουστική οσmicroή
Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Ανιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________ Π3 ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΙΟΝΤΩΝ
Α) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΑΝΙΟΝΤΩΝ (F- Cl- Br- I-) ΜΕ ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΛΕΠΤΗΣ
ΣΤΙΒΑ∆ΑΣ
Αντιδραστήρια - Οργανα
Γνωστό διάλυmicroα NaCl KΒr και KI (1 Μ το καθένα)
∆ιαλύτης (κινητή φάση) Μίγmicroα ακετόνης κ-βουτανόλης πυκνής αmicromicroωνίας
και νερού σε κατόγκον αναλογία 6520105
Στατική φάση Γιάλινες πλάκες (5x20 cm) επιστρωmicroένες microε silica gel G
Αντιδραστήριο Ταυτοποίησης ∆ιάλυmicroα πορφυρού βρωmicroοκρεσόλης 01 σε
αλκοόλη
Χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος microε κάλυmicroα
Μικροσιφώνιοσύριγγα
Ψεκαστήρας
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
Πάνω στη χρωmicroατογραφική πλάκα και σε απόσταση 1 cm από την ακmicroή
χαράσεται microε microολύβι λεπτή γραmicromicroή Ακριβώς πάνω από τη γραmicromicroή και σε
απόσταση 1 cm το ένα από το άλλο φέρονται microε microικροσιφώνιο τέσσερα
δείγmicroατα 2 microL (microε τη σειρά γνωστό ndash άγνωστο) Στη συνέχεια η πλάκα
αφήνεται να ξηρανθεί στον αέρα Ο χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος πληρώνεται
microε τον διαλύτη (κινητή φάση) microέχρις ύψους 05 cm απο τον πυθmicroένα
εισάγεται η πλάκα και ο θάλαmicroος καλύπτεται Οταν το microέτωπο του διαλύτη
ανέλθει σε ύψος περίπου 15 cm (microετά απο περίπου microία ώρα) η πλάκα
εξάγεται από τον θάλαmicroο σηmicroειώνεται η θέση του microετώπου του διαλύτη και η
πλάκα αφήνεται να ξηρανθεί Μετά την ξήρανση η πλάκα ψεξάζεται microε το
αντιδραστήριο ταυτοποίησης οπότε τα ανιόντα Cl- Br- και Ι- εmicroφανίζονται σαν
κηλίδες microε έντονο κίτρινο χρώmicroα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
dagger
Rf =DA
DS
Σχηmicroατική παράσταση προετοιmicroασίας και διεξαγωγής και χρωmicroατογραφήmicroατος επίπεδης χρωmicroατογραφίας χάρτου
Β) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+) - ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ
ΧΑΡΤΟΥ
Αντιδραστήρια
Αγνωστο δείγmicroα Μίγmicroα αλάτων (microαζική αναλογία) HgCl2 (2) CdCl2 (4)
CuCl2 (3) Pb(NO3)2 (4) και Bi2O3 (1)
Γνωστό διάλυmicroααναφοράς (01 Μ) HgCl2 CdCl2 CuCl2 Pb(NO3)2 και BiOCl
(διαλυτοποίηση Bi2O3 σε aquatic HCl)
Η στατική φάση αποτελείται από χρωmicroατογραφικό χαρτί (bdquoαργής ροήςldquo 7 x 4
cm2)
Η κινητή φάση αποτελείται από microίγmicroα βουτανόλη (tert Butanol 49 mL
τήκεται σε φούρνο) ακετόνη (aceton 3 mL) acetylacetonate (acac 5
mL) H2O (10 mL) και conc HNO3 (3 mL)
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
∆ιάλυmicroα των αλάτων (δύο σταγόνες) προστίθεται διαδοχικά (αφού στεγνώσει
η πρώτη) σε χρωmicroατογραφικό χαρτί και αφήνεται να στεγνώσει
Σχηmicroατίζονται σταθερά σύmicroπλοκα των microεταλλοϊόντων microε το acac που
microπορούν να διαχωρισθούν χρωmicroατογραφικά Το στεγνό χαρτοχρωmicroατο-
γράφηmicroα αναπτύσσεται microε διάλυmicroα H2S και σχηmicroατίζονται τα θειούχα άλατα
των microεταλλοιόντων microε τα χαρακτηριστικά τους χρώmicroατα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
microεταλλοιόν τιmicroή Rf χρώmicroα είδος
Pb2+ 005 microαύρο Pb(II)-acac
Cd2+ 012 κίτρινο Cd(Cl)n(2-n)+
Cd 2+ 070 κίτρινο Cd(II)-acac
Cu2+ 022 σκούρο καφέ Cu(II)-acac
Bi3+ 085 ανοικτό καφέ Bi(III)-acac
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Π3Γ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ΚΑΛΙΟΥ ΜΕ ΠΡΩΤΟΛΥΤΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ IΟΝΑΝΤΑΛΛΑΓΗ
O ποσοτικός προσδιορισmicroός microεταλλοϊόντων microπορεί να διεξαχθεί microε
οξεοβασική ογκοmicroετρία microετά από ιονανταλλαγή τους microε πρωτόνια όξινων
ιονανταλλακτικών ρητινών και τιτλοmicroέτρηση των ανταλλαχθέντων
πρωτονίων H microέθοδος είναι χρήσιmicroη στον προσδιορισmicroό microονοσθενών
microεταλλοιόντων
Oι όξινες ιονανταλλακτικές ρητίνες είναι κατιονανταλλάκτες microε
ακινητοποιηmicroένο το ανιόν (πχ σε ρητίνη οργανικού πολυmicroερούς)
όξινες οmicroάδες είναι πχ R-SO3- H+ και R-CO2- H+
H microέθοδος στηρίζεται στο γεγονός ότι κατά την ιονανταλλαγή ανταλλάσεται
και δεσmicroεύεται από τη ρητίνη το ιόν microε τη microεγαλύτερη χηmicroική συγγένεια έλξη
προς το ενεργό κέντρο και το αντιόν διέρχεται ldquoανεπηρέαστοldquo απο τη στήλη
H έλξη ενός ιόντος από τον ιονανταλλάκτη εξαρτάται από το φορτίο και την
ακτίνα του ενυδατωmicroένου ιόντος Eνα ιόν εναλλάσεται τόσο πιο γρήγορα και
σταθερά όσο πιο microεγάλο είναι το ιοντικό του δυναmicroικό (δηλ ziri)
Xαρακτηριστική ιδιότητα κάθε ιονανταλλάκτη είναι η χωρητικότητά του Αυτή
καθορίζει τα ισοδύναmicroα-mol (eq-mol) που microπορούν να ανταλλαγούν από 1
Kg ιονανταλλάκτη Για οργανικούς ιονανταλλάκτες η τιmicroή αυτή κυmicroαίνεται
microεταξύ 1 και 10 molKg Bέβαια αναλυτικά χρήσιmicroο είναι microόνο το 50 ndash 60
της microέγιστης χωρητικότητας
H ιονανταλλαγή ακολουθεί τους νόmicroους των στατιστικών πιθανοτήτων αλλά
όταν η στήλη έχει ικανό microήκος η ανταλλαγή είναι κατά κανόνα ποσοτική
Προβλήmicroατα κατά την ιονανταλλαγή microπορούν να παρουσιασθούν
σε πυκνά διαλύmicroατα ισχυρών πρωτολυτών
σε διαλύmicroατα ασθενών πρωτολυτών (microερική διάσταση)
σε πυκνά διαλύmicroατα ασθενών αλκαλικών κατιόντων (υδρόλυση)
σε διαλύmicroατα microε ισχυρό οξειδοαναγωγικό δυναmicroικό
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
ιονανταλλακτική στήλη
σταγονοmicroετρική χοάνη
υαλοβάmicroβακας
Xηmicro ικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M NaOH
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
(1)
κατιονανταλλάκτης
Παρασκευή ∆ιαλυmicroάτων
bull Το δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο κάλιο (KCl MB= 74551 gmol) διαλύεται microε
απ Νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL (διάλυmicroα του καλίου)
bull Παρασκεύαζεται διάλυmicroα 01 Μ NaOH και τιτλοδοτείται microε διάλ 0100 Μ HCl
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού amp Προσδιορισmicroού
Eτοιmicroάζεται η στήλη σύmicroφωνα microε τις υποδείξεις του υπεύθυνου του εργαστηρίου
Zυγίζονται 10 g κατιονανταλλακτικής ρητίνης και microεταφέρονται στη στήλη Στη
συνέχεια microε έκλουση 100 mL διαλύmicroατος HCl (11) ο ιονανταλλάκτης microεταφέρεται
στην όξινη του microορφή (εάν δεν είναι ήδη στην όξινη του microορφή) και ξεπλένεται microε
απεσταγmicroένο νερό microέχρις ότου το έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα (απαιτείται όγκος
απεσταγmicroένου νερού περίπου ίσος microε 4-5 του όγκου της ρητίνης)
Aκολούθως προστίθεται το διάλυmicroα του καλίου (2000 mL διαλ KCl) στη στήλη
εκλούεται προσεκτικά η ρητίνη και η στήλη ξεπλύνεται microε περίπου 150 mL
απεσταγmicroένου νερού (3 x 50 mL το τελευταίο έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα) Tα
εκλούmicroατα συλλέγονται στο ίδιο κωνικό ποτήρι όπου διεξάγεται και η τιτλοδότηση
των πρωτονίων microε το προπαρασκευασθέν διάλυmicroα αναφορας NaOH Eπειδή τα mol ndash
πρωτονίων είναι ισοδύναmicroα microε τα mol των κατιόντων καλίου υπολογίζεται έmicromicroεσα η
ποσότητα (σε g) KCl στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π3 ΙΟΑΝΑΤΑΛΛΑΚΤΙΚΟΣ ∆ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ amp ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΛΙΟΥ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος NaOH
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για 20 mL δλmicro NaOH
[NaOH] molL
dagger
x [NaOH] plusmn s[NaOH] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας χλωριούχου καλίου σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ ΝαΟΗ) mL για 20 mL δλmicro Κ+
[K+] στο διαλυmicroα
m(KCl)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m( KCl) plusmn sm( KCl) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται
τιτλοmicroέτρηση του διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος (HCl διάλυmicroα
αναφοράς) που παρασκευάστηκε από διάλυmicroα πυκνού HCl (υδροχλωρικού
οξέος) microε laquoπρότυπη ουσίαraquo (ανθρακικό νάτριο Na2CO3) και στο δεύτερο
microέρος γίνεται η τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει Na2CO3
(ανθρακικό νάτριο) και NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) microε το
τιτλοδοτηmicroένο διάλυmicroα HCl (υδροχλωρικού οξέος)
1ο Μέρος
Το Na2CO3 (ανθρακικό νάτριο) microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν πρότυπη
ουσία όmicroως επειδή το στερεό Na2CO3 απορροφά υγρασία σχηmicroατίζοντας
Na2CO3 H2O και CO2 σχηmicroατίζοντας NaHCO3 πρέπει πριν τη χρήση του σαν
πρότυπη ουσία να ξηραίνεται στους 275 οC για επαναmicroετατροπή του σε
Na2CO3 Για την εκδίωξη προσροφηmicroένου H2O και CO2 αρκεί η ξήρανση
στους 140 οC για δύο ώρες
Αρχικά παρασκευάζονται 500 mL αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
([HCl]αραιόasymp 01 Μ διάλυmicroα αναφοράς) από διάλυmicroα πυκνού υδροχλωρικού
οξέος ([HCl]πυκνόasymp 1165 Μ) Ο υπολογισmicroός των απαιτούmicroενων όγκων
γίνεται microε τη χρήση της εξίσωσης της αραίωσης
dagger
Ccon sdot Vcon = Cdil sdot Vdil
Για την τιτλοδότηση του αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική
ζυγαριά περίπου 06 g ανθρακικού νατρίου και διαλύονταιαραιώνονται microε
απ νερό microέχρι τα 1000 mL σε ογκοmicroετρική φιάλη (1000 mL) 25 mL
από αυτό το διάλυmicroα χρησιmicroοποιούνται για καθεmicroία τιτλοδότηση 25 mL
διαλύmicroατος αραιού υδροχλωρικού οξέος Συνολικά διεξάγονται 4
τιτλοδοτήσεις για τον προσδιορισmicroό της microοριακότητας (συγκέντρωση του
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
HCl) του αραιού υδατικού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος Λαmicroβάνεται ο
microέσος όρος των τιmicroών Για άριστη επαναλληψιmicroότητα το σχετικό εύρος
των τιmicroών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 03
Οταν για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου χρησιmicroοποιείται σαν δείκτης
ερυθρό του microεθυλίου τότε η τιτλοδότηση διεξάγεται microέχρι βαθmicroιαίας
αλλαγής του κίτρινου χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο Στη συνέχεια το
διάλυmicroα βράζεται ήπια για 2 λεπτά και επαναεmicroφανίζεται το κίτρινο
χρώmicroα του δείκτη Στο σηmicroείο αυτό η κωνική φιάλη καλύπτεται microε γιαλί το
διάλυmicroα αφήνεται να κρυώσει και συνεχίζεται η τιτλοδότηση microέχρι
απότοmicroης αλλαγής του χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο (τελικό σηmicroείο)
H εξίσωση της οξεοβασικής αντίδρασης και ο σχετικός στοιχειοmicroετρικός
τύπος είναι ο ακόλουθoς
dagger
CO32- + 2H + AElig H 2O +CO2
dagger
2 (CCO 32 - sdot VCO3
2 - ) = CHCl sdot VHCl
2ο Μέρος
Σε υδατικό διάλυmicroα τα ανθρακικά microπορούν να τιτλοδοτηθούν σε όξινα
ανθρακικά microε ισοδύναmicroη ποσότητα πρωτονίων σύmicroφωνα microε την
αντίδραση
dagger
CO32- + H+ AElig HCO3
-
Το ισοδύναmicroο σηmicroείο αντιστοιχεί σε pH = 83 και σαν δείκτης
χρησιmicroοποιείται φαινολοφθαλείνη Τα ανθρακικά microπορούν να
τιτλοδοτηδούν περαιτέρω microέχρι το σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3)
σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
CO32- + 2H + AEliglt H 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ b Mε K4[Fe(CN)6] ∆ηmicroιουργείται σκούρο κυανό ίζηmicroα (κυανό του
Βερολίνου)
c Με SCN - σε όξινο διάλυmicroα Οξινίστε το διάλυmicroα microε HCl (10)
προσθέστε SCN- και παρατηρείστε την αλλαγή στο χρώmicroα
8 Ni2+
a Mε ΝΗ3 Προσθέστε microόνο 1-2 σταγόνες ΝΗ3 και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία ανοικτοπράσινου ζελατινώδους ιζήmicroατος Προσθήκη
περίσσειας ΝΗ3 αναδιαλύει το ίζηmicroα και σχηmicroατίζει κυανό σύmicroπλοκο
b Mε ΝΗ3 και διmicroεθυλογλυοξίmicroη Επαναλάβετε τη διαδικασία στο (a)
και προσθέστε διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης (1 σε EtOH)
Παρατηρείστε την αλλαγή
9 Zn2+
a Με ΝaOH (10) και θειοακεταmicro ίδιο Τοποθετείστε το διαλυmicroένο
στερεό σε νερό που βράζει για 5-10rsquo Προσθέστε 2-3 σταγόνες ΝαΟΗ
(10) και microερικές σταγόνες θειακεταmicroίδιο και παρατηρείστε τη
δηmicroιουργία λευκού ιζήmicroατος Προσθέστε πυκνό ΗΝΟ3 και παρατηρείστε
την αλλαγή
10 Pb2+
a Με Cl - Προσθέστε ΗCl (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία λευκού
ιζήmicroατος
b Με SO42- Προσθέστε Η2SO4 (10) και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
λευκού ιζήmicroατος
c Με CrO42- Προσθέστε Κ2CrO4 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου
ιζήmicroατος
d Με S2- Προσθέστε S2- και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία microελανού
ιζήmicroατος Προσθήκη πυκνού ΗΝΟ3 διαλύει το ίζηmicroα
e Με Ι - Προσθέστε ΚΙ και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία κίτρινου ιζήmicroατος
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Κατιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π2 ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει τέσσερα ανιόντα που θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ταυτοποιηθούν microε microία ή
περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται
στη συνέχεια
1 CH3COO -
a) Με H2SO4 10 Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microε το σταγονόmicroετρο
microερικές σταγόνες H2SO4 και παρατηρείστε τη χαρακτηριστική οσmicroή του
διαλύmicroατος (ξύδι ndash παίρνει λίγη ώρα)
b) Με FeCl3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες FeCl3 και
παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος (πορτοκαλί)
2 CO32-
a) Με BaCl2 και HCl Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
H2O για διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε λίγες σταγόνες άχρωmicroου
διαλύmicroατος ΒaCl2 και παρατηρείστε την αλλαγή (λευκό ίζηmicroα) Στη
συνέχεια προσθέστε ΗCl (οξύ) και παρατηρείστε την αλλαγή
(διαλυτοποίηση και αέριο)
3 Cl - και Ι -
a) Με HNO3 και AgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
H2O Οξινίστε το διάλυmicroα microε HNO3 (10) και στη συνέχεια προσθέστε
microερικές σταγόνες AgNO3 Παρουσία Cl- σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα
Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και παρατηρείστε την αλλαγή Παρουσία Ι-
σχηmicroατίζεται κίτρινο ίζηmicroα Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και
παρατηρείστε την αλλαγή
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
4 CrO42-
a) Mε Η2SO4 και Η2O2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
νερό Οξινίστε το διάλυmicroα microε Η2SO4 (10) και προσθέστε microερικές
σταγόνες Η2O2 Παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος σε microαύρο
λόγω του σχηmicroατισmicroού του πολύ ασταθούς υπεροξειδίου του χρωmicroίου
(CrO5)
b) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό
Προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
κίτρινου ιζήmicroατος
5 NO3--
a) Με π H2SO4 (στον απαγωγό) και FeSO4 ∆ιαλυτοποιήστε το
στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό (05 ml περίπου) Έχοντας το δοκ
σωλήνα σε κλίση προσθέστε προσεκτικά αφήνοντας να κυλήσει στα
εσωτερικά τοιχώmicroατα του σωλήνα περίπου 05 ml πυκνού H2SO4 Μην
αναmicroείξετε τα δύο υγρά Ψύξετε το σωλήνα και προσθέστε προσεκτικά
έχοντας το σωλήνα σε κλίση όπως πριν 05 ml περίπου κορεσmicroένου
διαλύmicroατος FeSO4 Παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό καστανο-ιώδους
δακτυλίου στη microεσοεπιφάνεια των 2 φάσεων
6 S2O3- (στον απαγωγό)
a) Mε HCl 10 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες HCl Το ασταθές
θειοθειϊκό οξύ που παράγεται διασπάται σε θείο (υποκίτρινο ίζηmicroα) και
διοξείδιο του θείου (διαπεραστική οσmicroή)
b) Με AgNO3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες διαλύmicroατος
AgNO3 και παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό λευκού ιζήmicroατος που σταδιακά
αλλάζει σε κίτρινο πορτοκαλί και τελικά microαύρο
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ 7 SO4
2-
a) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό Οξινίστε
microε διάλυmicroα HCl (10) και προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2
Σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα Το ίζηmicroα δεν αναδιαλύεται microε προσθήκη HCl
8 S2-
a) Με ΑgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο H2O
Προσθέστε microερικές σταγόνες AgNO3 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
microαύρου ιζήmicroατος
b) Με Η2SO4 (10) (στον απαγωγό) ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας
δείγmicroα microε λίγο H2O Προσθέστε λίγο Η2SO4 και παρατηρείστε την
έκκλυση αερίου microε αποκρουστική οσmicroή
Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Ανιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________ Π3 ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΙΟΝΤΩΝ
Α) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΑΝΙΟΝΤΩΝ (F- Cl- Br- I-) ΜΕ ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΛΕΠΤΗΣ
ΣΤΙΒΑ∆ΑΣ
Αντιδραστήρια - Οργανα
Γνωστό διάλυmicroα NaCl KΒr και KI (1 Μ το καθένα)
∆ιαλύτης (κινητή φάση) Μίγmicroα ακετόνης κ-βουτανόλης πυκνής αmicromicroωνίας
και νερού σε κατόγκον αναλογία 6520105
Στατική φάση Γιάλινες πλάκες (5x20 cm) επιστρωmicroένες microε silica gel G
Αντιδραστήριο Ταυτοποίησης ∆ιάλυmicroα πορφυρού βρωmicroοκρεσόλης 01 σε
αλκοόλη
Χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος microε κάλυmicroα
Μικροσιφώνιοσύριγγα
Ψεκαστήρας
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
Πάνω στη χρωmicroατογραφική πλάκα και σε απόσταση 1 cm από την ακmicroή
χαράσεται microε microολύβι λεπτή γραmicromicroή Ακριβώς πάνω από τη γραmicromicroή και σε
απόσταση 1 cm το ένα από το άλλο φέρονται microε microικροσιφώνιο τέσσερα
δείγmicroατα 2 microL (microε τη σειρά γνωστό ndash άγνωστο) Στη συνέχεια η πλάκα
αφήνεται να ξηρανθεί στον αέρα Ο χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος πληρώνεται
microε τον διαλύτη (κινητή φάση) microέχρις ύψους 05 cm απο τον πυθmicroένα
εισάγεται η πλάκα και ο θάλαmicroος καλύπτεται Οταν το microέτωπο του διαλύτη
ανέλθει σε ύψος περίπου 15 cm (microετά απο περίπου microία ώρα) η πλάκα
εξάγεται από τον θάλαmicroο σηmicroειώνεται η θέση του microετώπου του διαλύτη και η
πλάκα αφήνεται να ξηρανθεί Μετά την ξήρανση η πλάκα ψεξάζεται microε το
αντιδραστήριο ταυτοποίησης οπότε τα ανιόντα Cl- Br- και Ι- εmicroφανίζονται σαν
κηλίδες microε έντονο κίτρινο χρώmicroα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
dagger
Rf =DA
DS
Σχηmicroατική παράσταση προετοιmicroασίας και διεξαγωγής και χρωmicroατογραφήmicroατος επίπεδης χρωmicroατογραφίας χάρτου
Β) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+) - ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ
ΧΑΡΤΟΥ
Αντιδραστήρια
Αγνωστο δείγmicroα Μίγmicroα αλάτων (microαζική αναλογία) HgCl2 (2) CdCl2 (4)
CuCl2 (3) Pb(NO3)2 (4) και Bi2O3 (1)
Γνωστό διάλυmicroααναφοράς (01 Μ) HgCl2 CdCl2 CuCl2 Pb(NO3)2 και BiOCl
(διαλυτοποίηση Bi2O3 σε aquatic HCl)
Η στατική φάση αποτελείται από χρωmicroατογραφικό χαρτί (bdquoαργής ροήςldquo 7 x 4
cm2)
Η κινητή φάση αποτελείται από microίγmicroα βουτανόλη (tert Butanol 49 mL
τήκεται σε φούρνο) ακετόνη (aceton 3 mL) acetylacetonate (acac 5
mL) H2O (10 mL) και conc HNO3 (3 mL)
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
∆ιάλυmicroα των αλάτων (δύο σταγόνες) προστίθεται διαδοχικά (αφού στεγνώσει
η πρώτη) σε χρωmicroατογραφικό χαρτί και αφήνεται να στεγνώσει
Σχηmicroατίζονται σταθερά σύmicroπλοκα των microεταλλοϊόντων microε το acac που
microπορούν να διαχωρισθούν χρωmicroατογραφικά Το στεγνό χαρτοχρωmicroατο-
γράφηmicroα αναπτύσσεται microε διάλυmicroα H2S και σχηmicroατίζονται τα θειούχα άλατα
των microεταλλοιόντων microε τα χαρακτηριστικά τους χρώmicroατα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
microεταλλοιόν τιmicroή Rf χρώmicroα είδος
Pb2+ 005 microαύρο Pb(II)-acac
Cd2+ 012 κίτρινο Cd(Cl)n(2-n)+
Cd 2+ 070 κίτρινο Cd(II)-acac
Cu2+ 022 σκούρο καφέ Cu(II)-acac
Bi3+ 085 ανοικτό καφέ Bi(III)-acac
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Π3Γ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ΚΑΛΙΟΥ ΜΕ ΠΡΩΤΟΛΥΤΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ IΟΝΑΝΤΑΛΛΑΓΗ
O ποσοτικός προσδιορισmicroός microεταλλοϊόντων microπορεί να διεξαχθεί microε
οξεοβασική ογκοmicroετρία microετά από ιονανταλλαγή τους microε πρωτόνια όξινων
ιονανταλλακτικών ρητινών και τιτλοmicroέτρηση των ανταλλαχθέντων
πρωτονίων H microέθοδος είναι χρήσιmicroη στον προσδιορισmicroό microονοσθενών
microεταλλοιόντων
Oι όξινες ιονανταλλακτικές ρητίνες είναι κατιονανταλλάκτες microε
ακινητοποιηmicroένο το ανιόν (πχ σε ρητίνη οργανικού πολυmicroερούς)
όξινες οmicroάδες είναι πχ R-SO3- H+ και R-CO2- H+
H microέθοδος στηρίζεται στο γεγονός ότι κατά την ιονανταλλαγή ανταλλάσεται
και δεσmicroεύεται από τη ρητίνη το ιόν microε τη microεγαλύτερη χηmicroική συγγένεια έλξη
προς το ενεργό κέντρο και το αντιόν διέρχεται ldquoανεπηρέαστοldquo απο τη στήλη
H έλξη ενός ιόντος από τον ιονανταλλάκτη εξαρτάται από το φορτίο και την
ακτίνα του ενυδατωmicroένου ιόντος Eνα ιόν εναλλάσεται τόσο πιο γρήγορα και
σταθερά όσο πιο microεγάλο είναι το ιοντικό του δυναmicroικό (δηλ ziri)
Xαρακτηριστική ιδιότητα κάθε ιονανταλλάκτη είναι η χωρητικότητά του Αυτή
καθορίζει τα ισοδύναmicroα-mol (eq-mol) που microπορούν να ανταλλαγούν από 1
Kg ιονανταλλάκτη Για οργανικούς ιονανταλλάκτες η τιmicroή αυτή κυmicroαίνεται
microεταξύ 1 και 10 molKg Bέβαια αναλυτικά χρήσιmicroο είναι microόνο το 50 ndash 60
της microέγιστης χωρητικότητας
H ιονανταλλαγή ακολουθεί τους νόmicroους των στατιστικών πιθανοτήτων αλλά
όταν η στήλη έχει ικανό microήκος η ανταλλαγή είναι κατά κανόνα ποσοτική
Προβλήmicroατα κατά την ιονανταλλαγή microπορούν να παρουσιασθούν
σε πυκνά διαλύmicroατα ισχυρών πρωτολυτών
σε διαλύmicroατα ασθενών πρωτολυτών (microερική διάσταση)
σε πυκνά διαλύmicroατα ασθενών αλκαλικών κατιόντων (υδρόλυση)
σε διαλύmicroατα microε ισχυρό οξειδοαναγωγικό δυναmicroικό
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
ιονανταλλακτική στήλη
σταγονοmicroετρική χοάνη
υαλοβάmicroβακας
Xηmicro ικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M NaOH
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
(1)
κατιονανταλλάκτης
Παρασκευή ∆ιαλυmicroάτων
bull Το δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο κάλιο (KCl MB= 74551 gmol) διαλύεται microε
απ Νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL (διάλυmicroα του καλίου)
bull Παρασκεύαζεται διάλυmicroα 01 Μ NaOH και τιτλοδοτείται microε διάλ 0100 Μ HCl
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού amp Προσδιορισmicroού
Eτοιmicroάζεται η στήλη σύmicroφωνα microε τις υποδείξεις του υπεύθυνου του εργαστηρίου
Zυγίζονται 10 g κατιονανταλλακτικής ρητίνης και microεταφέρονται στη στήλη Στη
συνέχεια microε έκλουση 100 mL διαλύmicroατος HCl (11) ο ιονανταλλάκτης microεταφέρεται
στην όξινη του microορφή (εάν δεν είναι ήδη στην όξινη του microορφή) και ξεπλένεται microε
απεσταγmicroένο νερό microέχρις ότου το έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα (απαιτείται όγκος
απεσταγmicroένου νερού περίπου ίσος microε 4-5 του όγκου της ρητίνης)
Aκολούθως προστίθεται το διάλυmicroα του καλίου (2000 mL διαλ KCl) στη στήλη
εκλούεται προσεκτικά η ρητίνη και η στήλη ξεπλύνεται microε περίπου 150 mL
απεσταγmicroένου νερού (3 x 50 mL το τελευταίο έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα) Tα
εκλούmicroατα συλλέγονται στο ίδιο κωνικό ποτήρι όπου διεξάγεται και η τιτλοδότηση
των πρωτονίων microε το προπαρασκευασθέν διάλυmicroα αναφορας NaOH Eπειδή τα mol ndash
πρωτονίων είναι ισοδύναmicroα microε τα mol των κατιόντων καλίου υπολογίζεται έmicromicroεσα η
ποσότητα (σε g) KCl στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π3 ΙΟΑΝΑΤΑΛΛΑΚΤΙΚΟΣ ∆ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ amp ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΛΙΟΥ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος NaOH
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για 20 mL δλmicro NaOH
[NaOH] molL
dagger
x [NaOH] plusmn s[NaOH] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας χλωριούχου καλίου σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ ΝαΟΗ) mL για 20 mL δλmicro Κ+
[K+] στο διαλυmicroα
m(KCl)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m( KCl) plusmn sm( KCl) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται
τιτλοmicroέτρηση του διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος (HCl διάλυmicroα
αναφοράς) που παρασκευάστηκε από διάλυmicroα πυκνού HCl (υδροχλωρικού
οξέος) microε laquoπρότυπη ουσίαraquo (ανθρακικό νάτριο Na2CO3) και στο δεύτερο
microέρος γίνεται η τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει Na2CO3
(ανθρακικό νάτριο) και NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) microε το
τιτλοδοτηmicroένο διάλυmicroα HCl (υδροχλωρικού οξέος)
1ο Μέρος
Το Na2CO3 (ανθρακικό νάτριο) microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν πρότυπη
ουσία όmicroως επειδή το στερεό Na2CO3 απορροφά υγρασία σχηmicroατίζοντας
Na2CO3 H2O και CO2 σχηmicroατίζοντας NaHCO3 πρέπει πριν τη χρήση του σαν
πρότυπη ουσία να ξηραίνεται στους 275 οC για επαναmicroετατροπή του σε
Na2CO3 Για την εκδίωξη προσροφηmicroένου H2O και CO2 αρκεί η ξήρανση
στους 140 οC για δύο ώρες
Αρχικά παρασκευάζονται 500 mL αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
([HCl]αραιόasymp 01 Μ διάλυmicroα αναφοράς) από διάλυmicroα πυκνού υδροχλωρικού
οξέος ([HCl]πυκνόasymp 1165 Μ) Ο υπολογισmicroός των απαιτούmicroενων όγκων
γίνεται microε τη χρήση της εξίσωσης της αραίωσης
dagger
Ccon sdot Vcon = Cdil sdot Vdil
Για την τιτλοδότηση του αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική
ζυγαριά περίπου 06 g ανθρακικού νατρίου και διαλύονταιαραιώνονται microε
απ νερό microέχρι τα 1000 mL σε ογκοmicroετρική φιάλη (1000 mL) 25 mL
από αυτό το διάλυmicroα χρησιmicroοποιούνται για καθεmicroία τιτλοδότηση 25 mL
διαλύmicroατος αραιού υδροχλωρικού οξέος Συνολικά διεξάγονται 4
τιτλοδοτήσεις για τον προσδιορισmicroό της microοριακότητας (συγκέντρωση του
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
HCl) του αραιού υδατικού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος Λαmicroβάνεται ο
microέσος όρος των τιmicroών Για άριστη επαναλληψιmicroότητα το σχετικό εύρος
των τιmicroών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 03
Οταν για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου χρησιmicroοποιείται σαν δείκτης
ερυθρό του microεθυλίου τότε η τιτλοδότηση διεξάγεται microέχρι βαθmicroιαίας
αλλαγής του κίτρινου χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο Στη συνέχεια το
διάλυmicroα βράζεται ήπια για 2 λεπτά και επαναεmicroφανίζεται το κίτρινο
χρώmicroα του δείκτη Στο σηmicroείο αυτό η κωνική φιάλη καλύπτεται microε γιαλί το
διάλυmicroα αφήνεται να κρυώσει και συνεχίζεται η τιτλοδότηση microέχρι
απότοmicroης αλλαγής του χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο (τελικό σηmicroείο)
H εξίσωση της οξεοβασικής αντίδρασης και ο σχετικός στοιχειοmicroετρικός
τύπος είναι ο ακόλουθoς
dagger
CO32- + 2H + AElig H 2O +CO2
dagger
2 (CCO 32 - sdot VCO3
2 - ) = CHCl sdot VHCl
2ο Μέρος
Σε υδατικό διάλυmicroα τα ανθρακικά microπορούν να τιτλοδοτηθούν σε όξινα
ανθρακικά microε ισοδύναmicroη ποσότητα πρωτονίων σύmicroφωνα microε την
αντίδραση
dagger
CO32- + H+ AElig HCO3
-
Το ισοδύναmicroο σηmicroείο αντιστοιχεί σε pH = 83 και σαν δείκτης
χρησιmicroοποιείται φαινολοφθαλείνη Τα ανθρακικά microπορούν να
τιτλοδοτηδούν περαιτέρω microέχρι το σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3)
σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
CO32- + 2H + AEliglt H 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Κατιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π2 ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει τέσσερα ανιόντα που θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ταυτοποιηθούν microε microία ή
περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται
στη συνέχεια
1 CH3COO -
a) Με H2SO4 10 Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microε το σταγονόmicroετρο
microερικές σταγόνες H2SO4 και παρατηρείστε τη χαρακτηριστική οσmicroή του
διαλύmicroατος (ξύδι ndash παίρνει λίγη ώρα)
b) Με FeCl3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες FeCl3 και
παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος (πορτοκαλί)
2 CO32-
a) Με BaCl2 και HCl Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
H2O για διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε λίγες σταγόνες άχρωmicroου
διαλύmicroατος ΒaCl2 και παρατηρείστε την αλλαγή (λευκό ίζηmicroα) Στη
συνέχεια προσθέστε ΗCl (οξύ) και παρατηρείστε την αλλαγή
(διαλυτοποίηση και αέριο)
3 Cl - και Ι -
a) Με HNO3 και AgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
H2O Οξινίστε το διάλυmicroα microε HNO3 (10) και στη συνέχεια προσθέστε
microερικές σταγόνες AgNO3 Παρουσία Cl- σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα
Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και παρατηρείστε την αλλαγή Παρουσία Ι-
σχηmicroατίζεται κίτρινο ίζηmicroα Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και
παρατηρείστε την αλλαγή
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
4 CrO42-
a) Mε Η2SO4 και Η2O2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
νερό Οξινίστε το διάλυmicroα microε Η2SO4 (10) και προσθέστε microερικές
σταγόνες Η2O2 Παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος σε microαύρο
λόγω του σχηmicroατισmicroού του πολύ ασταθούς υπεροξειδίου του χρωmicroίου
(CrO5)
b) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό
Προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
κίτρινου ιζήmicroατος
5 NO3--
a) Με π H2SO4 (στον απαγωγό) και FeSO4 ∆ιαλυτοποιήστε το
στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό (05 ml περίπου) Έχοντας το δοκ
σωλήνα σε κλίση προσθέστε προσεκτικά αφήνοντας να κυλήσει στα
εσωτερικά τοιχώmicroατα του σωλήνα περίπου 05 ml πυκνού H2SO4 Μην
αναmicroείξετε τα δύο υγρά Ψύξετε το σωλήνα και προσθέστε προσεκτικά
έχοντας το σωλήνα σε κλίση όπως πριν 05 ml περίπου κορεσmicroένου
διαλύmicroατος FeSO4 Παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό καστανο-ιώδους
δακτυλίου στη microεσοεπιφάνεια των 2 φάσεων
6 S2O3- (στον απαγωγό)
a) Mε HCl 10 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες HCl Το ασταθές
θειοθειϊκό οξύ που παράγεται διασπάται σε θείο (υποκίτρινο ίζηmicroα) και
διοξείδιο του θείου (διαπεραστική οσmicroή)
b) Με AgNO3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες διαλύmicroατος
AgNO3 και παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό λευκού ιζήmicroατος που σταδιακά
αλλάζει σε κίτρινο πορτοκαλί και τελικά microαύρο
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ 7 SO4
2-
a) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό Οξινίστε
microε διάλυmicroα HCl (10) και προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2
Σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα Το ίζηmicroα δεν αναδιαλύεται microε προσθήκη HCl
8 S2-
a) Με ΑgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο H2O
Προσθέστε microερικές σταγόνες AgNO3 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
microαύρου ιζήmicroατος
b) Με Η2SO4 (10) (στον απαγωγό) ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας
δείγmicroα microε λίγο H2O Προσθέστε λίγο Η2SO4 και παρατηρείστε την
έκκλυση αερίου microε αποκρουστική οσmicroή
Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Ανιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________ Π3 ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΙΟΝΤΩΝ
Α) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΑΝΙΟΝΤΩΝ (F- Cl- Br- I-) ΜΕ ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΛΕΠΤΗΣ
ΣΤΙΒΑ∆ΑΣ
Αντιδραστήρια - Οργανα
Γνωστό διάλυmicroα NaCl KΒr και KI (1 Μ το καθένα)
∆ιαλύτης (κινητή φάση) Μίγmicroα ακετόνης κ-βουτανόλης πυκνής αmicromicroωνίας
και νερού σε κατόγκον αναλογία 6520105
Στατική φάση Γιάλινες πλάκες (5x20 cm) επιστρωmicroένες microε silica gel G
Αντιδραστήριο Ταυτοποίησης ∆ιάλυmicroα πορφυρού βρωmicroοκρεσόλης 01 σε
αλκοόλη
Χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος microε κάλυmicroα
Μικροσιφώνιοσύριγγα
Ψεκαστήρας
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
Πάνω στη χρωmicroατογραφική πλάκα και σε απόσταση 1 cm από την ακmicroή
χαράσεται microε microολύβι λεπτή γραmicromicroή Ακριβώς πάνω από τη γραmicromicroή και σε
απόσταση 1 cm το ένα από το άλλο φέρονται microε microικροσιφώνιο τέσσερα
δείγmicroατα 2 microL (microε τη σειρά γνωστό ndash άγνωστο) Στη συνέχεια η πλάκα
αφήνεται να ξηρανθεί στον αέρα Ο χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος πληρώνεται
microε τον διαλύτη (κινητή φάση) microέχρις ύψους 05 cm απο τον πυθmicroένα
εισάγεται η πλάκα και ο θάλαmicroος καλύπτεται Οταν το microέτωπο του διαλύτη
ανέλθει σε ύψος περίπου 15 cm (microετά απο περίπου microία ώρα) η πλάκα
εξάγεται από τον θάλαmicroο σηmicroειώνεται η θέση του microετώπου του διαλύτη και η
πλάκα αφήνεται να ξηρανθεί Μετά την ξήρανση η πλάκα ψεξάζεται microε το
αντιδραστήριο ταυτοποίησης οπότε τα ανιόντα Cl- Br- και Ι- εmicroφανίζονται σαν
κηλίδες microε έντονο κίτρινο χρώmicroα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
dagger
Rf =DA
DS
Σχηmicroατική παράσταση προετοιmicroασίας και διεξαγωγής και χρωmicroατογραφήmicroατος επίπεδης χρωmicroατογραφίας χάρτου
Β) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+) - ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ
ΧΑΡΤΟΥ
Αντιδραστήρια
Αγνωστο δείγmicroα Μίγmicroα αλάτων (microαζική αναλογία) HgCl2 (2) CdCl2 (4)
CuCl2 (3) Pb(NO3)2 (4) και Bi2O3 (1)
Γνωστό διάλυmicroααναφοράς (01 Μ) HgCl2 CdCl2 CuCl2 Pb(NO3)2 και BiOCl
(διαλυτοποίηση Bi2O3 σε aquatic HCl)
Η στατική φάση αποτελείται από χρωmicroατογραφικό χαρτί (bdquoαργής ροήςldquo 7 x 4
cm2)
Η κινητή φάση αποτελείται από microίγmicroα βουτανόλη (tert Butanol 49 mL
τήκεται σε φούρνο) ακετόνη (aceton 3 mL) acetylacetonate (acac 5
mL) H2O (10 mL) και conc HNO3 (3 mL)
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
∆ιάλυmicroα των αλάτων (δύο σταγόνες) προστίθεται διαδοχικά (αφού στεγνώσει
η πρώτη) σε χρωmicroατογραφικό χαρτί και αφήνεται να στεγνώσει
Σχηmicroατίζονται σταθερά σύmicroπλοκα των microεταλλοϊόντων microε το acac που
microπορούν να διαχωρισθούν χρωmicroατογραφικά Το στεγνό χαρτοχρωmicroατο-
γράφηmicroα αναπτύσσεται microε διάλυmicroα H2S και σχηmicroατίζονται τα θειούχα άλατα
των microεταλλοιόντων microε τα χαρακτηριστικά τους χρώmicroατα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
microεταλλοιόν τιmicroή Rf χρώmicroα είδος
Pb2+ 005 microαύρο Pb(II)-acac
Cd2+ 012 κίτρινο Cd(Cl)n(2-n)+
Cd 2+ 070 κίτρινο Cd(II)-acac
Cu2+ 022 σκούρο καφέ Cu(II)-acac
Bi3+ 085 ανοικτό καφέ Bi(III)-acac
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Π3Γ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ΚΑΛΙΟΥ ΜΕ ΠΡΩΤΟΛΥΤΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ IΟΝΑΝΤΑΛΛΑΓΗ
O ποσοτικός προσδιορισmicroός microεταλλοϊόντων microπορεί να διεξαχθεί microε
οξεοβασική ογκοmicroετρία microετά από ιονανταλλαγή τους microε πρωτόνια όξινων
ιονανταλλακτικών ρητινών και τιτλοmicroέτρηση των ανταλλαχθέντων
πρωτονίων H microέθοδος είναι χρήσιmicroη στον προσδιορισmicroό microονοσθενών
microεταλλοιόντων
Oι όξινες ιονανταλλακτικές ρητίνες είναι κατιονανταλλάκτες microε
ακινητοποιηmicroένο το ανιόν (πχ σε ρητίνη οργανικού πολυmicroερούς)
όξινες οmicroάδες είναι πχ R-SO3- H+ και R-CO2- H+
H microέθοδος στηρίζεται στο γεγονός ότι κατά την ιονανταλλαγή ανταλλάσεται
και δεσmicroεύεται από τη ρητίνη το ιόν microε τη microεγαλύτερη χηmicroική συγγένεια έλξη
προς το ενεργό κέντρο και το αντιόν διέρχεται ldquoανεπηρέαστοldquo απο τη στήλη
H έλξη ενός ιόντος από τον ιονανταλλάκτη εξαρτάται από το φορτίο και την
ακτίνα του ενυδατωmicroένου ιόντος Eνα ιόν εναλλάσεται τόσο πιο γρήγορα και
σταθερά όσο πιο microεγάλο είναι το ιοντικό του δυναmicroικό (δηλ ziri)
Xαρακτηριστική ιδιότητα κάθε ιονανταλλάκτη είναι η χωρητικότητά του Αυτή
καθορίζει τα ισοδύναmicroα-mol (eq-mol) που microπορούν να ανταλλαγούν από 1
Kg ιονανταλλάκτη Για οργανικούς ιονανταλλάκτες η τιmicroή αυτή κυmicroαίνεται
microεταξύ 1 και 10 molKg Bέβαια αναλυτικά χρήσιmicroο είναι microόνο το 50 ndash 60
της microέγιστης χωρητικότητας
H ιονανταλλαγή ακολουθεί τους νόmicroους των στατιστικών πιθανοτήτων αλλά
όταν η στήλη έχει ικανό microήκος η ανταλλαγή είναι κατά κανόνα ποσοτική
Προβλήmicroατα κατά την ιονανταλλαγή microπορούν να παρουσιασθούν
σε πυκνά διαλύmicroατα ισχυρών πρωτολυτών
σε διαλύmicroατα ασθενών πρωτολυτών (microερική διάσταση)
σε πυκνά διαλύmicroατα ασθενών αλκαλικών κατιόντων (υδρόλυση)
σε διαλύmicroατα microε ισχυρό οξειδοαναγωγικό δυναmicroικό
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
ιονανταλλακτική στήλη
σταγονοmicroετρική χοάνη
υαλοβάmicroβακας
Xηmicro ικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M NaOH
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
(1)
κατιονανταλλάκτης
Παρασκευή ∆ιαλυmicroάτων
bull Το δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο κάλιο (KCl MB= 74551 gmol) διαλύεται microε
απ Νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL (διάλυmicroα του καλίου)
bull Παρασκεύαζεται διάλυmicroα 01 Μ NaOH και τιτλοδοτείται microε διάλ 0100 Μ HCl
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού amp Προσδιορισmicroού
Eτοιmicroάζεται η στήλη σύmicroφωνα microε τις υποδείξεις του υπεύθυνου του εργαστηρίου
Zυγίζονται 10 g κατιονανταλλακτικής ρητίνης και microεταφέρονται στη στήλη Στη
συνέχεια microε έκλουση 100 mL διαλύmicroατος HCl (11) ο ιονανταλλάκτης microεταφέρεται
στην όξινη του microορφή (εάν δεν είναι ήδη στην όξινη του microορφή) και ξεπλένεται microε
απεσταγmicroένο νερό microέχρις ότου το έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα (απαιτείται όγκος
απεσταγmicroένου νερού περίπου ίσος microε 4-5 του όγκου της ρητίνης)
Aκολούθως προστίθεται το διάλυmicroα του καλίου (2000 mL διαλ KCl) στη στήλη
εκλούεται προσεκτικά η ρητίνη και η στήλη ξεπλύνεται microε περίπου 150 mL
απεσταγmicroένου νερού (3 x 50 mL το τελευταίο έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα) Tα
εκλούmicroατα συλλέγονται στο ίδιο κωνικό ποτήρι όπου διεξάγεται και η τιτλοδότηση
των πρωτονίων microε το προπαρασκευασθέν διάλυmicroα αναφορας NaOH Eπειδή τα mol ndash
πρωτονίων είναι ισοδύναmicroα microε τα mol των κατιόντων καλίου υπολογίζεται έmicromicroεσα η
ποσότητα (σε g) KCl στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π3 ΙΟΑΝΑΤΑΛΛΑΚΤΙΚΟΣ ∆ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ amp ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΛΙΟΥ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος NaOH
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για 20 mL δλmicro NaOH
[NaOH] molL
dagger
x [NaOH] plusmn s[NaOH] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας χλωριούχου καλίου σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ ΝαΟΗ) mL για 20 mL δλmicro Κ+
[K+] στο διαλυmicroα
m(KCl)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m( KCl) plusmn sm( KCl) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται
τιτλοmicroέτρηση του διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος (HCl διάλυmicroα
αναφοράς) που παρασκευάστηκε από διάλυmicroα πυκνού HCl (υδροχλωρικού
οξέος) microε laquoπρότυπη ουσίαraquo (ανθρακικό νάτριο Na2CO3) και στο δεύτερο
microέρος γίνεται η τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει Na2CO3
(ανθρακικό νάτριο) και NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) microε το
τιτλοδοτηmicroένο διάλυmicroα HCl (υδροχλωρικού οξέος)
1ο Μέρος
Το Na2CO3 (ανθρακικό νάτριο) microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν πρότυπη
ουσία όmicroως επειδή το στερεό Na2CO3 απορροφά υγρασία σχηmicroατίζοντας
Na2CO3 H2O και CO2 σχηmicroατίζοντας NaHCO3 πρέπει πριν τη χρήση του σαν
πρότυπη ουσία να ξηραίνεται στους 275 οC για επαναmicroετατροπή του σε
Na2CO3 Για την εκδίωξη προσροφηmicroένου H2O και CO2 αρκεί η ξήρανση
στους 140 οC για δύο ώρες
Αρχικά παρασκευάζονται 500 mL αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
([HCl]αραιόasymp 01 Μ διάλυmicroα αναφοράς) από διάλυmicroα πυκνού υδροχλωρικού
οξέος ([HCl]πυκνόasymp 1165 Μ) Ο υπολογισmicroός των απαιτούmicroενων όγκων
γίνεται microε τη χρήση της εξίσωσης της αραίωσης
dagger
Ccon sdot Vcon = Cdil sdot Vdil
Για την τιτλοδότηση του αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική
ζυγαριά περίπου 06 g ανθρακικού νατρίου και διαλύονταιαραιώνονται microε
απ νερό microέχρι τα 1000 mL σε ογκοmicroετρική φιάλη (1000 mL) 25 mL
από αυτό το διάλυmicroα χρησιmicroοποιούνται για καθεmicroία τιτλοδότηση 25 mL
διαλύmicroατος αραιού υδροχλωρικού οξέος Συνολικά διεξάγονται 4
τιτλοδοτήσεις για τον προσδιορισmicroό της microοριακότητας (συγκέντρωση του
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
HCl) του αραιού υδατικού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος Λαmicroβάνεται ο
microέσος όρος των τιmicroών Για άριστη επαναλληψιmicroότητα το σχετικό εύρος
των τιmicroών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 03
Οταν για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου χρησιmicroοποιείται σαν δείκτης
ερυθρό του microεθυλίου τότε η τιτλοδότηση διεξάγεται microέχρι βαθmicroιαίας
αλλαγής του κίτρινου χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο Στη συνέχεια το
διάλυmicroα βράζεται ήπια για 2 λεπτά και επαναεmicroφανίζεται το κίτρινο
χρώmicroα του δείκτη Στο σηmicroείο αυτό η κωνική φιάλη καλύπτεται microε γιαλί το
διάλυmicroα αφήνεται να κρυώσει και συνεχίζεται η τιτλοδότηση microέχρι
απότοmicroης αλλαγής του χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο (τελικό σηmicroείο)
H εξίσωση της οξεοβασικής αντίδρασης και ο σχετικός στοιχειοmicroετρικός
τύπος είναι ο ακόλουθoς
dagger
CO32- + 2H + AElig H 2O +CO2
dagger
2 (CCO 32 - sdot VCO3
2 - ) = CHCl sdot VHCl
2ο Μέρος
Σε υδατικό διάλυmicroα τα ανθρακικά microπορούν να τιτλοδοτηθούν σε όξινα
ανθρακικά microε ισοδύναmicroη ποσότητα πρωτονίων σύmicroφωνα microε την
αντίδραση
dagger
CO32- + H+ AElig HCO3
-
Το ισοδύναmicroο σηmicroείο αντιστοιχεί σε pH = 83 και σαν δείκτης
χρησιmicroοποιείται φαινολοφθαλείνη Τα ανθρακικά microπορούν να
τιτλοδοτηδούν περαιτέρω microέχρι το σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3)
σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
CO32- + 2H + AEliglt H 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ Π2 ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ
Το άγνωστο δείγmicroα θα περιλαmicroβάνει τέσσερα ανιόντα που θα
πρέπει στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ταυτοποιηθούν microε microία ή
περισσότερες από τις δοκιmicroές ταυτοποίησης που περιγράφονται
στη συνέχεια
1 CH3COO -
a) Με H2SO4 10 Στο στερεό δείγmicroα προσθέστε microε το σταγονόmicroετρο
microερικές σταγόνες H2SO4 και παρατηρείστε τη χαρακτηριστική οσmicroή του
διαλύmicroατος (ξύδι ndash παίρνει λίγη ώρα)
b) Με FeCl3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες FeCl3 και
παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος (πορτοκαλί)
2 CO32-
a) Με BaCl2 και HCl Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε microερικές σταγόνες
H2O για διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε λίγες σταγόνες άχρωmicroου
διαλύmicroατος ΒaCl2 και παρατηρείστε την αλλαγή (λευκό ίζηmicroα) Στη
συνέχεια προσθέστε ΗCl (οξύ) και παρατηρείστε την αλλαγή
(διαλυτοποίηση και αέριο)
3 Cl - και Ι -
a) Με HNO3 και AgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
H2O Οξινίστε το διάλυmicroα microε HNO3 (10) και στη συνέχεια προσθέστε
microερικές σταγόνες AgNO3 Παρουσία Cl- σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα
Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και παρατηρείστε την αλλαγή Παρουσία Ι-
σχηmicroατίζεται κίτρινο ίζηmicroα Προσθέστε αραιό διάλυmicroα NH3 και
παρατηρείστε την αλλαγή
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
4 CrO42-
a) Mε Η2SO4 και Η2O2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
νερό Οξινίστε το διάλυmicroα microε Η2SO4 (10) και προσθέστε microερικές
σταγόνες Η2O2 Παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος σε microαύρο
λόγω του σχηmicroατισmicroού του πολύ ασταθούς υπεροξειδίου του χρωmicroίου
(CrO5)
b) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό
Προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
κίτρινου ιζήmicroατος
5 NO3--
a) Με π H2SO4 (στον απαγωγό) και FeSO4 ∆ιαλυτοποιήστε το
στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό (05 ml περίπου) Έχοντας το δοκ
σωλήνα σε κλίση προσθέστε προσεκτικά αφήνοντας να κυλήσει στα
εσωτερικά τοιχώmicroατα του σωλήνα περίπου 05 ml πυκνού H2SO4 Μην
αναmicroείξετε τα δύο υγρά Ψύξετε το σωλήνα και προσθέστε προσεκτικά
έχοντας το σωλήνα σε κλίση όπως πριν 05 ml περίπου κορεσmicroένου
διαλύmicroατος FeSO4 Παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό καστανο-ιώδους
δακτυλίου στη microεσοεπιφάνεια των 2 φάσεων
6 S2O3- (στον απαγωγό)
a) Mε HCl 10 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες HCl Το ασταθές
θειοθειϊκό οξύ που παράγεται διασπάται σε θείο (υποκίτρινο ίζηmicroα) και
διοξείδιο του θείου (διαπεραστική οσmicroή)
b) Με AgNO3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες διαλύmicroατος
AgNO3 και παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό λευκού ιζήmicroατος που σταδιακά
αλλάζει σε κίτρινο πορτοκαλί και τελικά microαύρο
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ 7 SO4
2-
a) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό Οξινίστε
microε διάλυmicroα HCl (10) και προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2
Σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα Το ίζηmicroα δεν αναδιαλύεται microε προσθήκη HCl
8 S2-
a) Με ΑgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο H2O
Προσθέστε microερικές σταγόνες AgNO3 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
microαύρου ιζήmicroατος
b) Με Η2SO4 (10) (στον απαγωγό) ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας
δείγmicroα microε λίγο H2O Προσθέστε λίγο Η2SO4 και παρατηρείστε την
έκκλυση αερίου microε αποκρουστική οσmicroή
Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Ανιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________ Π3 ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΙΟΝΤΩΝ
Α) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΑΝΙΟΝΤΩΝ (F- Cl- Br- I-) ΜΕ ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΛΕΠΤΗΣ
ΣΤΙΒΑ∆ΑΣ
Αντιδραστήρια - Οργανα
Γνωστό διάλυmicroα NaCl KΒr και KI (1 Μ το καθένα)
∆ιαλύτης (κινητή φάση) Μίγmicroα ακετόνης κ-βουτανόλης πυκνής αmicromicroωνίας
και νερού σε κατόγκον αναλογία 6520105
Στατική φάση Γιάλινες πλάκες (5x20 cm) επιστρωmicroένες microε silica gel G
Αντιδραστήριο Ταυτοποίησης ∆ιάλυmicroα πορφυρού βρωmicroοκρεσόλης 01 σε
αλκοόλη
Χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος microε κάλυmicroα
Μικροσιφώνιοσύριγγα
Ψεκαστήρας
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
Πάνω στη χρωmicroατογραφική πλάκα και σε απόσταση 1 cm από την ακmicroή
χαράσεται microε microολύβι λεπτή γραmicromicroή Ακριβώς πάνω από τη γραmicromicroή και σε
απόσταση 1 cm το ένα από το άλλο φέρονται microε microικροσιφώνιο τέσσερα
δείγmicroατα 2 microL (microε τη σειρά γνωστό ndash άγνωστο) Στη συνέχεια η πλάκα
αφήνεται να ξηρανθεί στον αέρα Ο χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος πληρώνεται
microε τον διαλύτη (κινητή φάση) microέχρις ύψους 05 cm απο τον πυθmicroένα
εισάγεται η πλάκα και ο θάλαmicroος καλύπτεται Οταν το microέτωπο του διαλύτη
ανέλθει σε ύψος περίπου 15 cm (microετά απο περίπου microία ώρα) η πλάκα
εξάγεται από τον θάλαmicroο σηmicroειώνεται η θέση του microετώπου του διαλύτη και η
πλάκα αφήνεται να ξηρανθεί Μετά την ξήρανση η πλάκα ψεξάζεται microε το
αντιδραστήριο ταυτοποίησης οπότε τα ανιόντα Cl- Br- και Ι- εmicroφανίζονται σαν
κηλίδες microε έντονο κίτρινο χρώmicroα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
dagger
Rf =DA
DS
Σχηmicroατική παράσταση προετοιmicroασίας και διεξαγωγής και χρωmicroατογραφήmicroατος επίπεδης χρωmicroατογραφίας χάρτου
Β) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+) - ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ
ΧΑΡΤΟΥ
Αντιδραστήρια
Αγνωστο δείγmicroα Μίγmicroα αλάτων (microαζική αναλογία) HgCl2 (2) CdCl2 (4)
CuCl2 (3) Pb(NO3)2 (4) και Bi2O3 (1)
Γνωστό διάλυmicroααναφοράς (01 Μ) HgCl2 CdCl2 CuCl2 Pb(NO3)2 και BiOCl
(διαλυτοποίηση Bi2O3 σε aquatic HCl)
Η στατική φάση αποτελείται από χρωmicroατογραφικό χαρτί (bdquoαργής ροήςldquo 7 x 4
cm2)
Η κινητή φάση αποτελείται από microίγmicroα βουτανόλη (tert Butanol 49 mL
τήκεται σε φούρνο) ακετόνη (aceton 3 mL) acetylacetonate (acac 5
mL) H2O (10 mL) και conc HNO3 (3 mL)
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
∆ιάλυmicroα των αλάτων (δύο σταγόνες) προστίθεται διαδοχικά (αφού στεγνώσει
η πρώτη) σε χρωmicroατογραφικό χαρτί και αφήνεται να στεγνώσει
Σχηmicroατίζονται σταθερά σύmicroπλοκα των microεταλλοϊόντων microε το acac που
microπορούν να διαχωρισθούν χρωmicroατογραφικά Το στεγνό χαρτοχρωmicroατο-
γράφηmicroα αναπτύσσεται microε διάλυmicroα H2S και σχηmicroατίζονται τα θειούχα άλατα
των microεταλλοιόντων microε τα χαρακτηριστικά τους χρώmicroατα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
microεταλλοιόν τιmicroή Rf χρώmicroα είδος
Pb2+ 005 microαύρο Pb(II)-acac
Cd2+ 012 κίτρινο Cd(Cl)n(2-n)+
Cd 2+ 070 κίτρινο Cd(II)-acac
Cu2+ 022 σκούρο καφέ Cu(II)-acac
Bi3+ 085 ανοικτό καφέ Bi(III)-acac
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Π3Γ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ΚΑΛΙΟΥ ΜΕ ΠΡΩΤΟΛΥΤΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ IΟΝΑΝΤΑΛΛΑΓΗ
O ποσοτικός προσδιορισmicroός microεταλλοϊόντων microπορεί να διεξαχθεί microε
οξεοβασική ογκοmicroετρία microετά από ιονανταλλαγή τους microε πρωτόνια όξινων
ιονανταλλακτικών ρητινών και τιτλοmicroέτρηση των ανταλλαχθέντων
πρωτονίων H microέθοδος είναι χρήσιmicroη στον προσδιορισmicroό microονοσθενών
microεταλλοιόντων
Oι όξινες ιονανταλλακτικές ρητίνες είναι κατιονανταλλάκτες microε
ακινητοποιηmicroένο το ανιόν (πχ σε ρητίνη οργανικού πολυmicroερούς)
όξινες οmicroάδες είναι πχ R-SO3- H+ και R-CO2- H+
H microέθοδος στηρίζεται στο γεγονός ότι κατά την ιονανταλλαγή ανταλλάσεται
και δεσmicroεύεται από τη ρητίνη το ιόν microε τη microεγαλύτερη χηmicroική συγγένεια έλξη
προς το ενεργό κέντρο και το αντιόν διέρχεται ldquoανεπηρέαστοldquo απο τη στήλη
H έλξη ενός ιόντος από τον ιονανταλλάκτη εξαρτάται από το φορτίο και την
ακτίνα του ενυδατωmicroένου ιόντος Eνα ιόν εναλλάσεται τόσο πιο γρήγορα και
σταθερά όσο πιο microεγάλο είναι το ιοντικό του δυναmicroικό (δηλ ziri)
Xαρακτηριστική ιδιότητα κάθε ιονανταλλάκτη είναι η χωρητικότητά του Αυτή
καθορίζει τα ισοδύναmicroα-mol (eq-mol) που microπορούν να ανταλλαγούν από 1
Kg ιονανταλλάκτη Για οργανικούς ιονανταλλάκτες η τιmicroή αυτή κυmicroαίνεται
microεταξύ 1 και 10 molKg Bέβαια αναλυτικά χρήσιmicroο είναι microόνο το 50 ndash 60
της microέγιστης χωρητικότητας
H ιονανταλλαγή ακολουθεί τους νόmicroους των στατιστικών πιθανοτήτων αλλά
όταν η στήλη έχει ικανό microήκος η ανταλλαγή είναι κατά κανόνα ποσοτική
Προβλήmicroατα κατά την ιονανταλλαγή microπορούν να παρουσιασθούν
σε πυκνά διαλύmicroατα ισχυρών πρωτολυτών
σε διαλύmicroατα ασθενών πρωτολυτών (microερική διάσταση)
σε πυκνά διαλύmicroατα ασθενών αλκαλικών κατιόντων (υδρόλυση)
σε διαλύmicroατα microε ισχυρό οξειδοαναγωγικό δυναmicroικό
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
ιονανταλλακτική στήλη
σταγονοmicroετρική χοάνη
υαλοβάmicroβακας
Xηmicro ικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M NaOH
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
(1)
κατιονανταλλάκτης
Παρασκευή ∆ιαλυmicroάτων
bull Το δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο κάλιο (KCl MB= 74551 gmol) διαλύεται microε
απ Νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL (διάλυmicroα του καλίου)
bull Παρασκεύαζεται διάλυmicroα 01 Μ NaOH και τιτλοδοτείται microε διάλ 0100 Μ HCl
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού amp Προσδιορισmicroού
Eτοιmicroάζεται η στήλη σύmicroφωνα microε τις υποδείξεις του υπεύθυνου του εργαστηρίου
Zυγίζονται 10 g κατιονανταλλακτικής ρητίνης και microεταφέρονται στη στήλη Στη
συνέχεια microε έκλουση 100 mL διαλύmicroατος HCl (11) ο ιονανταλλάκτης microεταφέρεται
στην όξινη του microορφή (εάν δεν είναι ήδη στην όξινη του microορφή) και ξεπλένεται microε
απεσταγmicroένο νερό microέχρις ότου το έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα (απαιτείται όγκος
απεσταγmicroένου νερού περίπου ίσος microε 4-5 του όγκου της ρητίνης)
Aκολούθως προστίθεται το διάλυmicroα του καλίου (2000 mL διαλ KCl) στη στήλη
εκλούεται προσεκτικά η ρητίνη και η στήλη ξεπλύνεται microε περίπου 150 mL
απεσταγmicroένου νερού (3 x 50 mL το τελευταίο έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα) Tα
εκλούmicroατα συλλέγονται στο ίδιο κωνικό ποτήρι όπου διεξάγεται και η τιτλοδότηση
των πρωτονίων microε το προπαρασκευασθέν διάλυmicroα αναφορας NaOH Eπειδή τα mol ndash
πρωτονίων είναι ισοδύναmicroα microε τα mol των κατιόντων καλίου υπολογίζεται έmicromicroεσα η
ποσότητα (σε g) KCl στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π3 ΙΟΑΝΑΤΑΛΛΑΚΤΙΚΟΣ ∆ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ amp ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΛΙΟΥ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος NaOH
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για 20 mL δλmicro NaOH
[NaOH] molL
dagger
x [NaOH] plusmn s[NaOH] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας χλωριούχου καλίου σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ ΝαΟΗ) mL για 20 mL δλmicro Κ+
[K+] στο διαλυmicroα
m(KCl)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m( KCl) plusmn sm( KCl) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται
τιτλοmicroέτρηση του διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος (HCl διάλυmicroα
αναφοράς) που παρασκευάστηκε από διάλυmicroα πυκνού HCl (υδροχλωρικού
οξέος) microε laquoπρότυπη ουσίαraquo (ανθρακικό νάτριο Na2CO3) και στο δεύτερο
microέρος γίνεται η τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει Na2CO3
(ανθρακικό νάτριο) και NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) microε το
τιτλοδοτηmicroένο διάλυmicroα HCl (υδροχλωρικού οξέος)
1ο Μέρος
Το Na2CO3 (ανθρακικό νάτριο) microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν πρότυπη
ουσία όmicroως επειδή το στερεό Na2CO3 απορροφά υγρασία σχηmicroατίζοντας
Na2CO3 H2O και CO2 σχηmicroατίζοντας NaHCO3 πρέπει πριν τη χρήση του σαν
πρότυπη ουσία να ξηραίνεται στους 275 οC για επαναmicroετατροπή του σε
Na2CO3 Για την εκδίωξη προσροφηmicroένου H2O και CO2 αρκεί η ξήρανση
στους 140 οC για δύο ώρες
Αρχικά παρασκευάζονται 500 mL αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
([HCl]αραιόasymp 01 Μ διάλυmicroα αναφοράς) από διάλυmicroα πυκνού υδροχλωρικού
οξέος ([HCl]πυκνόasymp 1165 Μ) Ο υπολογισmicroός των απαιτούmicroενων όγκων
γίνεται microε τη χρήση της εξίσωσης της αραίωσης
dagger
Ccon sdot Vcon = Cdil sdot Vdil
Για την τιτλοδότηση του αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική
ζυγαριά περίπου 06 g ανθρακικού νατρίου και διαλύονταιαραιώνονται microε
απ νερό microέχρι τα 1000 mL σε ογκοmicroετρική φιάλη (1000 mL) 25 mL
από αυτό το διάλυmicroα χρησιmicroοποιούνται για καθεmicroία τιτλοδότηση 25 mL
διαλύmicroατος αραιού υδροχλωρικού οξέος Συνολικά διεξάγονται 4
τιτλοδοτήσεις για τον προσδιορισmicroό της microοριακότητας (συγκέντρωση του
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
HCl) του αραιού υδατικού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος Λαmicroβάνεται ο
microέσος όρος των τιmicroών Για άριστη επαναλληψιmicroότητα το σχετικό εύρος
των τιmicroών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 03
Οταν για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου χρησιmicroοποιείται σαν δείκτης
ερυθρό του microεθυλίου τότε η τιτλοδότηση διεξάγεται microέχρι βαθmicroιαίας
αλλαγής του κίτρινου χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο Στη συνέχεια το
διάλυmicroα βράζεται ήπια για 2 λεπτά και επαναεmicroφανίζεται το κίτρινο
χρώmicroα του δείκτη Στο σηmicroείο αυτό η κωνική φιάλη καλύπτεται microε γιαλί το
διάλυmicroα αφήνεται να κρυώσει και συνεχίζεται η τιτλοδότηση microέχρι
απότοmicroης αλλαγής του χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο (τελικό σηmicroείο)
H εξίσωση της οξεοβασικής αντίδρασης και ο σχετικός στοιχειοmicroετρικός
τύπος είναι ο ακόλουθoς
dagger
CO32- + 2H + AElig H 2O +CO2
dagger
2 (CCO 32 - sdot VCO3
2 - ) = CHCl sdot VHCl
2ο Μέρος
Σε υδατικό διάλυmicroα τα ανθρακικά microπορούν να τιτλοδοτηθούν σε όξινα
ανθρακικά microε ισοδύναmicroη ποσότητα πρωτονίων σύmicroφωνα microε την
αντίδραση
dagger
CO32- + H+ AElig HCO3
-
Το ισοδύναmicroο σηmicroείο αντιστοιχεί σε pH = 83 και σαν δείκτης
χρησιmicroοποιείται φαινολοφθαλείνη Τα ανθρακικά microπορούν να
τιτλοδοτηδούν περαιτέρω microέχρι το σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3)
σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
CO32- + 2H + AEliglt H 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________
4 CrO42-
a) Mε Η2SO4 και Η2O2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο
νερό Οξινίστε το διάλυmicroα microε Η2SO4 (10) και προσθέστε microερικές
σταγόνες Η2O2 Παρατηρείστε την αλλαγή του χρώmicroατος σε microαύρο
λόγω του σχηmicroατισmicroού του πολύ ασταθούς υπεροξειδίου του χρωmicroίου
(CrO5)
b) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό
Προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
κίτρινου ιζήmicroατος
5 NO3--
a) Με π H2SO4 (στον απαγωγό) και FeSO4 ∆ιαλυτοποιήστε το
στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό (05 ml περίπου) Έχοντας το δοκ
σωλήνα σε κλίση προσθέστε προσεκτικά αφήνοντας να κυλήσει στα
εσωτερικά τοιχώmicroατα του σωλήνα περίπου 05 ml πυκνού H2SO4 Μην
αναmicroείξετε τα δύο υγρά Ψύξετε το σωλήνα και προσθέστε προσεκτικά
έχοντας το σωλήνα σε κλίση όπως πριν 05 ml περίπου κορεσmicroένου
διαλύmicroατος FeSO4 Παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό καστανο-ιώδους
δακτυλίου στη microεσοεπιφάνεια των 2 φάσεων
6 S2O3- (στον απαγωγό)
a) Mε HCl 10 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες HCl Το ασταθές
θειοθειϊκό οξύ που παράγεται διασπάται σε θείο (υποκίτρινο ίζηmicroα) και
διοξείδιο του θείου (διαπεραστική οσmicroή)
b) Με AgNO3 Στο στερεό σας δείγmicroα προσθέστε λίγο H2O για
διαλυτοποίηση του Μετά προσθέστε microερικές σταγόνες διαλύmicroατος
AgNO3 και παρατηρείστε το σχηmicroατισmicroό λευκού ιζήmicroατος που σταδιακά
αλλάζει σε κίτρινο πορτοκαλί και τελικά microαύρο
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ 7 SO4
2-
a) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό Οξινίστε
microε διάλυmicroα HCl (10) και προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2
Σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα Το ίζηmicroα δεν αναδιαλύεται microε προσθήκη HCl
8 S2-
a) Με ΑgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο H2O
Προσθέστε microερικές σταγόνες AgNO3 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
microαύρου ιζήmicroατος
b) Με Η2SO4 (10) (στον απαγωγό) ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας
δείγmicroα microε λίγο H2O Προσθέστε λίγο Η2SO4 και παρατηρείστε την
έκκλυση αερίου microε αποκρουστική οσmicroή
Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Ανιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________ Π3 ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΙΟΝΤΩΝ
Α) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΑΝΙΟΝΤΩΝ (F- Cl- Br- I-) ΜΕ ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΛΕΠΤΗΣ
ΣΤΙΒΑ∆ΑΣ
Αντιδραστήρια - Οργανα
Γνωστό διάλυmicroα NaCl KΒr και KI (1 Μ το καθένα)
∆ιαλύτης (κινητή φάση) Μίγmicroα ακετόνης κ-βουτανόλης πυκνής αmicromicroωνίας
και νερού σε κατόγκον αναλογία 6520105
Στατική φάση Γιάλινες πλάκες (5x20 cm) επιστρωmicroένες microε silica gel G
Αντιδραστήριο Ταυτοποίησης ∆ιάλυmicroα πορφυρού βρωmicroοκρεσόλης 01 σε
αλκοόλη
Χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος microε κάλυmicroα
Μικροσιφώνιοσύριγγα
Ψεκαστήρας
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
Πάνω στη χρωmicroατογραφική πλάκα και σε απόσταση 1 cm από την ακmicroή
χαράσεται microε microολύβι λεπτή γραmicromicroή Ακριβώς πάνω από τη γραmicromicroή και σε
απόσταση 1 cm το ένα από το άλλο φέρονται microε microικροσιφώνιο τέσσερα
δείγmicroατα 2 microL (microε τη σειρά γνωστό ndash άγνωστο) Στη συνέχεια η πλάκα
αφήνεται να ξηρανθεί στον αέρα Ο χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος πληρώνεται
microε τον διαλύτη (κινητή φάση) microέχρις ύψους 05 cm απο τον πυθmicroένα
εισάγεται η πλάκα και ο θάλαmicroος καλύπτεται Οταν το microέτωπο του διαλύτη
ανέλθει σε ύψος περίπου 15 cm (microετά απο περίπου microία ώρα) η πλάκα
εξάγεται από τον θάλαmicroο σηmicroειώνεται η θέση του microετώπου του διαλύτη και η
πλάκα αφήνεται να ξηρανθεί Μετά την ξήρανση η πλάκα ψεξάζεται microε το
αντιδραστήριο ταυτοποίησης οπότε τα ανιόντα Cl- Br- και Ι- εmicroφανίζονται σαν
κηλίδες microε έντονο κίτρινο χρώmicroα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
dagger
Rf =DA
DS
Σχηmicroατική παράσταση προετοιmicroασίας και διεξαγωγής και χρωmicroατογραφήmicroατος επίπεδης χρωmicroατογραφίας χάρτου
Β) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+) - ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ
ΧΑΡΤΟΥ
Αντιδραστήρια
Αγνωστο δείγmicroα Μίγmicroα αλάτων (microαζική αναλογία) HgCl2 (2) CdCl2 (4)
CuCl2 (3) Pb(NO3)2 (4) και Bi2O3 (1)
Γνωστό διάλυmicroααναφοράς (01 Μ) HgCl2 CdCl2 CuCl2 Pb(NO3)2 και BiOCl
(διαλυτοποίηση Bi2O3 σε aquatic HCl)
Η στατική φάση αποτελείται από χρωmicroατογραφικό χαρτί (bdquoαργής ροήςldquo 7 x 4
cm2)
Η κινητή φάση αποτελείται από microίγmicroα βουτανόλη (tert Butanol 49 mL
τήκεται σε φούρνο) ακετόνη (aceton 3 mL) acetylacetonate (acac 5
mL) H2O (10 mL) και conc HNO3 (3 mL)
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
∆ιάλυmicroα των αλάτων (δύο σταγόνες) προστίθεται διαδοχικά (αφού στεγνώσει
η πρώτη) σε χρωmicroατογραφικό χαρτί και αφήνεται να στεγνώσει
Σχηmicroατίζονται σταθερά σύmicroπλοκα των microεταλλοϊόντων microε το acac που
microπορούν να διαχωρισθούν χρωmicroατογραφικά Το στεγνό χαρτοχρωmicroατο-
γράφηmicroα αναπτύσσεται microε διάλυmicroα H2S και σχηmicroατίζονται τα θειούχα άλατα
των microεταλλοιόντων microε τα χαρακτηριστικά τους χρώmicroατα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
microεταλλοιόν τιmicroή Rf χρώmicroα είδος
Pb2+ 005 microαύρο Pb(II)-acac
Cd2+ 012 κίτρινο Cd(Cl)n(2-n)+
Cd 2+ 070 κίτρινο Cd(II)-acac
Cu2+ 022 σκούρο καφέ Cu(II)-acac
Bi3+ 085 ανοικτό καφέ Bi(III)-acac
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Π3Γ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ΚΑΛΙΟΥ ΜΕ ΠΡΩΤΟΛΥΤΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ IΟΝΑΝΤΑΛΛΑΓΗ
O ποσοτικός προσδιορισmicroός microεταλλοϊόντων microπορεί να διεξαχθεί microε
οξεοβασική ογκοmicroετρία microετά από ιονανταλλαγή τους microε πρωτόνια όξινων
ιονανταλλακτικών ρητινών και τιτλοmicroέτρηση των ανταλλαχθέντων
πρωτονίων H microέθοδος είναι χρήσιmicroη στον προσδιορισmicroό microονοσθενών
microεταλλοιόντων
Oι όξινες ιονανταλλακτικές ρητίνες είναι κατιονανταλλάκτες microε
ακινητοποιηmicroένο το ανιόν (πχ σε ρητίνη οργανικού πολυmicroερούς)
όξινες οmicroάδες είναι πχ R-SO3- H+ και R-CO2- H+
H microέθοδος στηρίζεται στο γεγονός ότι κατά την ιονανταλλαγή ανταλλάσεται
και δεσmicroεύεται από τη ρητίνη το ιόν microε τη microεγαλύτερη χηmicroική συγγένεια έλξη
προς το ενεργό κέντρο και το αντιόν διέρχεται ldquoανεπηρέαστοldquo απο τη στήλη
H έλξη ενός ιόντος από τον ιονανταλλάκτη εξαρτάται από το φορτίο και την
ακτίνα του ενυδατωmicroένου ιόντος Eνα ιόν εναλλάσεται τόσο πιο γρήγορα και
σταθερά όσο πιο microεγάλο είναι το ιοντικό του δυναmicroικό (δηλ ziri)
Xαρακτηριστική ιδιότητα κάθε ιονανταλλάκτη είναι η χωρητικότητά του Αυτή
καθορίζει τα ισοδύναmicroα-mol (eq-mol) που microπορούν να ανταλλαγούν από 1
Kg ιονανταλλάκτη Για οργανικούς ιονανταλλάκτες η τιmicroή αυτή κυmicroαίνεται
microεταξύ 1 και 10 molKg Bέβαια αναλυτικά χρήσιmicroο είναι microόνο το 50 ndash 60
της microέγιστης χωρητικότητας
H ιονανταλλαγή ακολουθεί τους νόmicroους των στατιστικών πιθανοτήτων αλλά
όταν η στήλη έχει ικανό microήκος η ανταλλαγή είναι κατά κανόνα ποσοτική
Προβλήmicroατα κατά την ιονανταλλαγή microπορούν να παρουσιασθούν
σε πυκνά διαλύmicroατα ισχυρών πρωτολυτών
σε διαλύmicroατα ασθενών πρωτολυτών (microερική διάσταση)
σε πυκνά διαλύmicroατα ασθενών αλκαλικών κατιόντων (υδρόλυση)
σε διαλύmicroατα microε ισχυρό οξειδοαναγωγικό δυναmicroικό
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
ιονανταλλακτική στήλη
σταγονοmicroετρική χοάνη
υαλοβάmicroβακας
Xηmicro ικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M NaOH
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
(1)
κατιονανταλλάκτης
Παρασκευή ∆ιαλυmicroάτων
bull Το δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο κάλιο (KCl MB= 74551 gmol) διαλύεται microε
απ Νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL (διάλυmicroα του καλίου)
bull Παρασκεύαζεται διάλυmicroα 01 Μ NaOH και τιτλοδοτείται microε διάλ 0100 Μ HCl
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού amp Προσδιορισmicroού
Eτοιmicroάζεται η στήλη σύmicroφωνα microε τις υποδείξεις του υπεύθυνου του εργαστηρίου
Zυγίζονται 10 g κατιονανταλλακτικής ρητίνης και microεταφέρονται στη στήλη Στη
συνέχεια microε έκλουση 100 mL διαλύmicroατος HCl (11) ο ιονανταλλάκτης microεταφέρεται
στην όξινη του microορφή (εάν δεν είναι ήδη στην όξινη του microορφή) και ξεπλένεται microε
απεσταγmicroένο νερό microέχρις ότου το έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα (απαιτείται όγκος
απεσταγmicroένου νερού περίπου ίσος microε 4-5 του όγκου της ρητίνης)
Aκολούθως προστίθεται το διάλυmicroα του καλίου (2000 mL διαλ KCl) στη στήλη
εκλούεται προσεκτικά η ρητίνη και η στήλη ξεπλύνεται microε περίπου 150 mL
απεσταγmicroένου νερού (3 x 50 mL το τελευταίο έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα) Tα
εκλούmicroατα συλλέγονται στο ίδιο κωνικό ποτήρι όπου διεξάγεται και η τιτλοδότηση
των πρωτονίων microε το προπαρασκευασθέν διάλυmicroα αναφορας NaOH Eπειδή τα mol ndash
πρωτονίων είναι ισοδύναmicroα microε τα mol των κατιόντων καλίου υπολογίζεται έmicromicroεσα η
ποσότητα (σε g) KCl στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π3 ΙΟΑΝΑΤΑΛΛΑΚΤΙΚΟΣ ∆ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ amp ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΛΙΟΥ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος NaOH
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για 20 mL δλmicro NaOH
[NaOH] molL
dagger
x [NaOH] plusmn s[NaOH] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας χλωριούχου καλίου σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ ΝαΟΗ) mL για 20 mL δλmicro Κ+
[K+] στο διαλυmicroα
m(KCl)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m( KCl) plusmn sm( KCl) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται
τιτλοmicroέτρηση του διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος (HCl διάλυmicroα
αναφοράς) που παρασκευάστηκε από διάλυmicroα πυκνού HCl (υδροχλωρικού
οξέος) microε laquoπρότυπη ουσίαraquo (ανθρακικό νάτριο Na2CO3) και στο δεύτερο
microέρος γίνεται η τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει Na2CO3
(ανθρακικό νάτριο) και NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) microε το
τιτλοδοτηmicroένο διάλυmicroα HCl (υδροχλωρικού οξέος)
1ο Μέρος
Το Na2CO3 (ανθρακικό νάτριο) microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν πρότυπη
ουσία όmicroως επειδή το στερεό Na2CO3 απορροφά υγρασία σχηmicroατίζοντας
Na2CO3 H2O και CO2 σχηmicroατίζοντας NaHCO3 πρέπει πριν τη χρήση του σαν
πρότυπη ουσία να ξηραίνεται στους 275 οC για επαναmicroετατροπή του σε
Na2CO3 Για την εκδίωξη προσροφηmicroένου H2O και CO2 αρκεί η ξήρανση
στους 140 οC για δύο ώρες
Αρχικά παρασκευάζονται 500 mL αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
([HCl]αραιόasymp 01 Μ διάλυmicroα αναφοράς) από διάλυmicroα πυκνού υδροχλωρικού
οξέος ([HCl]πυκνόasymp 1165 Μ) Ο υπολογισmicroός των απαιτούmicroενων όγκων
γίνεται microε τη χρήση της εξίσωσης της αραίωσης
dagger
Ccon sdot Vcon = Cdil sdot Vdil
Για την τιτλοδότηση του αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική
ζυγαριά περίπου 06 g ανθρακικού νατρίου και διαλύονταιαραιώνονται microε
απ νερό microέχρι τα 1000 mL σε ογκοmicroετρική φιάλη (1000 mL) 25 mL
από αυτό το διάλυmicroα χρησιmicroοποιούνται για καθεmicroία τιτλοδότηση 25 mL
διαλύmicroατος αραιού υδροχλωρικού οξέος Συνολικά διεξάγονται 4
τιτλοδοτήσεις για τον προσδιορισmicroό της microοριακότητας (συγκέντρωση του
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
HCl) του αραιού υδατικού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος Λαmicroβάνεται ο
microέσος όρος των τιmicroών Για άριστη επαναλληψιmicroότητα το σχετικό εύρος
των τιmicroών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 03
Οταν για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου χρησιmicroοποιείται σαν δείκτης
ερυθρό του microεθυλίου τότε η τιτλοδότηση διεξάγεται microέχρι βαθmicroιαίας
αλλαγής του κίτρινου χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο Στη συνέχεια το
διάλυmicroα βράζεται ήπια για 2 λεπτά και επαναεmicroφανίζεται το κίτρινο
χρώmicroα του δείκτη Στο σηmicroείο αυτό η κωνική φιάλη καλύπτεται microε γιαλί το
διάλυmicroα αφήνεται να κρυώσει και συνεχίζεται η τιτλοδότηση microέχρι
απότοmicroης αλλαγής του χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο (τελικό σηmicroείο)
H εξίσωση της οξεοβασικής αντίδρασης και ο σχετικός στοιχειοmicroετρικός
τύπος είναι ο ακόλουθoς
dagger
CO32- + 2H + AElig H 2O +CO2
dagger
2 (CCO 32 - sdot VCO3
2 - ) = CHCl sdot VHCl
2ο Μέρος
Σε υδατικό διάλυmicroα τα ανθρακικά microπορούν να τιτλοδοτηθούν σε όξινα
ανθρακικά microε ισοδύναmicroη ποσότητα πρωτονίων σύmicroφωνα microε την
αντίδραση
dagger
CO32- + H+ AElig HCO3
-
Το ισοδύναmicroο σηmicroείο αντιστοιχεί σε pH = 83 και σαν δείκτης
χρησιmicroοποιείται φαινολοφθαλείνη Τα ανθρακικά microπορούν να
τιτλοδοτηδούν περαιτέρω microέχρι το σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3)
σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
CO32- + 2H + AEliglt H 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 1α ___________________________________________________________________________ 7 SO4
2-
a) Με BaCl2 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο νερό Οξινίστε
microε διάλυmicroα HCl (10) και προσθέστε microερικές σταγόνες BaCl2
Σχηmicroατίζεται λευκό ίζηmicroα Το ίζηmicroα δεν αναδιαλύεται microε προσθήκη HCl
8 S2-
a) Με ΑgNO3 ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας δείγmicroα microε λίγο H2O
Προσθέστε microερικές σταγόνες AgNO3 και παρατηρείστε τη δηmicroιουργία
microαύρου ιζήmicroατος
b) Με Η2SO4 (10) (στον απαγωγό) ∆ιαλυτοποιήστε το στερεό σας
δείγmicroα microε λίγο H2O Προσθέστε λίγο Η2SO4 και παρατηρείστε την
έκκλυση αερίου microε αποκρουστική οσmicroή
Πειραmicroα Π2 ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΚΑΙ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ ΑΝΙΟΝΤΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ Ταυτοποιηθέντα Ανιόντα
1 2 3 4
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________ Π3 ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΙΟΝΤΩΝ
Α) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΑΝΙΟΝΤΩΝ (F- Cl- Br- I-) ΜΕ ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΛΕΠΤΗΣ
ΣΤΙΒΑ∆ΑΣ
Αντιδραστήρια - Οργανα
Γνωστό διάλυmicroα NaCl KΒr και KI (1 Μ το καθένα)
∆ιαλύτης (κινητή φάση) Μίγmicroα ακετόνης κ-βουτανόλης πυκνής αmicromicroωνίας
και νερού σε κατόγκον αναλογία 6520105
Στατική φάση Γιάλινες πλάκες (5x20 cm) επιστρωmicroένες microε silica gel G
Αντιδραστήριο Ταυτοποίησης ∆ιάλυmicroα πορφυρού βρωmicroοκρεσόλης 01 σε
αλκοόλη
Χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος microε κάλυmicroα
Μικροσιφώνιοσύριγγα
Ψεκαστήρας
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
Πάνω στη χρωmicroατογραφική πλάκα και σε απόσταση 1 cm από την ακmicroή
χαράσεται microε microολύβι λεπτή γραmicromicroή Ακριβώς πάνω από τη γραmicromicroή και σε
απόσταση 1 cm το ένα από το άλλο φέρονται microε microικροσιφώνιο τέσσερα
δείγmicroατα 2 microL (microε τη σειρά γνωστό ndash άγνωστο) Στη συνέχεια η πλάκα
αφήνεται να ξηρανθεί στον αέρα Ο χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος πληρώνεται
microε τον διαλύτη (κινητή φάση) microέχρις ύψους 05 cm απο τον πυθmicroένα
εισάγεται η πλάκα και ο θάλαmicroος καλύπτεται Οταν το microέτωπο του διαλύτη
ανέλθει σε ύψος περίπου 15 cm (microετά απο περίπου microία ώρα) η πλάκα
εξάγεται από τον θάλαmicroο σηmicroειώνεται η θέση του microετώπου του διαλύτη και η
πλάκα αφήνεται να ξηρανθεί Μετά την ξήρανση η πλάκα ψεξάζεται microε το
αντιδραστήριο ταυτοποίησης οπότε τα ανιόντα Cl- Br- και Ι- εmicroφανίζονται σαν
κηλίδες microε έντονο κίτρινο χρώmicroα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
dagger
Rf =DA
DS
Σχηmicroατική παράσταση προετοιmicroασίας και διεξαγωγής και χρωmicroατογραφήmicroατος επίπεδης χρωmicroατογραφίας χάρτου
Β) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+) - ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ
ΧΑΡΤΟΥ
Αντιδραστήρια
Αγνωστο δείγmicroα Μίγmicroα αλάτων (microαζική αναλογία) HgCl2 (2) CdCl2 (4)
CuCl2 (3) Pb(NO3)2 (4) και Bi2O3 (1)
Γνωστό διάλυmicroααναφοράς (01 Μ) HgCl2 CdCl2 CuCl2 Pb(NO3)2 και BiOCl
(διαλυτοποίηση Bi2O3 σε aquatic HCl)
Η στατική φάση αποτελείται από χρωmicroατογραφικό χαρτί (bdquoαργής ροήςldquo 7 x 4
cm2)
Η κινητή φάση αποτελείται από microίγmicroα βουτανόλη (tert Butanol 49 mL
τήκεται σε φούρνο) ακετόνη (aceton 3 mL) acetylacetonate (acac 5
mL) H2O (10 mL) και conc HNO3 (3 mL)
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
∆ιάλυmicroα των αλάτων (δύο σταγόνες) προστίθεται διαδοχικά (αφού στεγνώσει
η πρώτη) σε χρωmicroατογραφικό χαρτί και αφήνεται να στεγνώσει
Σχηmicroατίζονται σταθερά σύmicroπλοκα των microεταλλοϊόντων microε το acac που
microπορούν να διαχωρισθούν χρωmicroατογραφικά Το στεγνό χαρτοχρωmicroατο-
γράφηmicroα αναπτύσσεται microε διάλυmicroα H2S και σχηmicroατίζονται τα θειούχα άλατα
των microεταλλοιόντων microε τα χαρακτηριστικά τους χρώmicroατα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
microεταλλοιόν τιmicroή Rf χρώmicroα είδος
Pb2+ 005 microαύρο Pb(II)-acac
Cd2+ 012 κίτρινο Cd(Cl)n(2-n)+
Cd 2+ 070 κίτρινο Cd(II)-acac
Cu2+ 022 σκούρο καφέ Cu(II)-acac
Bi3+ 085 ανοικτό καφέ Bi(III)-acac
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Π3Γ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ΚΑΛΙΟΥ ΜΕ ΠΡΩΤΟΛΥΤΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ IΟΝΑΝΤΑΛΛΑΓΗ
O ποσοτικός προσδιορισmicroός microεταλλοϊόντων microπορεί να διεξαχθεί microε
οξεοβασική ογκοmicroετρία microετά από ιονανταλλαγή τους microε πρωτόνια όξινων
ιονανταλλακτικών ρητινών και τιτλοmicroέτρηση των ανταλλαχθέντων
πρωτονίων H microέθοδος είναι χρήσιmicroη στον προσδιορισmicroό microονοσθενών
microεταλλοιόντων
Oι όξινες ιονανταλλακτικές ρητίνες είναι κατιονανταλλάκτες microε
ακινητοποιηmicroένο το ανιόν (πχ σε ρητίνη οργανικού πολυmicroερούς)
όξινες οmicroάδες είναι πχ R-SO3- H+ και R-CO2- H+
H microέθοδος στηρίζεται στο γεγονός ότι κατά την ιονανταλλαγή ανταλλάσεται
και δεσmicroεύεται από τη ρητίνη το ιόν microε τη microεγαλύτερη χηmicroική συγγένεια έλξη
προς το ενεργό κέντρο και το αντιόν διέρχεται ldquoανεπηρέαστοldquo απο τη στήλη
H έλξη ενός ιόντος από τον ιονανταλλάκτη εξαρτάται από το φορτίο και την
ακτίνα του ενυδατωmicroένου ιόντος Eνα ιόν εναλλάσεται τόσο πιο γρήγορα και
σταθερά όσο πιο microεγάλο είναι το ιοντικό του δυναmicroικό (δηλ ziri)
Xαρακτηριστική ιδιότητα κάθε ιονανταλλάκτη είναι η χωρητικότητά του Αυτή
καθορίζει τα ισοδύναmicroα-mol (eq-mol) που microπορούν να ανταλλαγούν από 1
Kg ιονανταλλάκτη Για οργανικούς ιονανταλλάκτες η τιmicroή αυτή κυmicroαίνεται
microεταξύ 1 και 10 molKg Bέβαια αναλυτικά χρήσιmicroο είναι microόνο το 50 ndash 60
της microέγιστης χωρητικότητας
H ιονανταλλαγή ακολουθεί τους νόmicroους των στατιστικών πιθανοτήτων αλλά
όταν η στήλη έχει ικανό microήκος η ανταλλαγή είναι κατά κανόνα ποσοτική
Προβλήmicroατα κατά την ιονανταλλαγή microπορούν να παρουσιασθούν
σε πυκνά διαλύmicroατα ισχυρών πρωτολυτών
σε διαλύmicroατα ασθενών πρωτολυτών (microερική διάσταση)
σε πυκνά διαλύmicroατα ασθενών αλκαλικών κατιόντων (υδρόλυση)
σε διαλύmicroατα microε ισχυρό οξειδοαναγωγικό δυναmicroικό
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
ιονανταλλακτική στήλη
σταγονοmicroετρική χοάνη
υαλοβάmicroβακας
Xηmicro ικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M NaOH
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
(1)
κατιονανταλλάκτης
Παρασκευή ∆ιαλυmicroάτων
bull Το δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο κάλιο (KCl MB= 74551 gmol) διαλύεται microε
απ Νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL (διάλυmicroα του καλίου)
bull Παρασκεύαζεται διάλυmicroα 01 Μ NaOH και τιτλοδοτείται microε διάλ 0100 Μ HCl
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού amp Προσδιορισmicroού
Eτοιmicroάζεται η στήλη σύmicroφωνα microε τις υποδείξεις του υπεύθυνου του εργαστηρίου
Zυγίζονται 10 g κατιονανταλλακτικής ρητίνης και microεταφέρονται στη στήλη Στη
συνέχεια microε έκλουση 100 mL διαλύmicroατος HCl (11) ο ιονανταλλάκτης microεταφέρεται
στην όξινη του microορφή (εάν δεν είναι ήδη στην όξινη του microορφή) και ξεπλένεται microε
απεσταγmicroένο νερό microέχρις ότου το έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα (απαιτείται όγκος
απεσταγmicroένου νερού περίπου ίσος microε 4-5 του όγκου της ρητίνης)
Aκολούθως προστίθεται το διάλυmicroα του καλίου (2000 mL διαλ KCl) στη στήλη
εκλούεται προσεκτικά η ρητίνη και η στήλη ξεπλύνεται microε περίπου 150 mL
απεσταγmicroένου νερού (3 x 50 mL το τελευταίο έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα) Tα
εκλούmicroατα συλλέγονται στο ίδιο κωνικό ποτήρι όπου διεξάγεται και η τιτλοδότηση
των πρωτονίων microε το προπαρασκευασθέν διάλυmicroα αναφορας NaOH Eπειδή τα mol ndash
πρωτονίων είναι ισοδύναmicroα microε τα mol των κατιόντων καλίου υπολογίζεται έmicromicroεσα η
ποσότητα (σε g) KCl στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π3 ΙΟΑΝΑΤΑΛΛΑΚΤΙΚΟΣ ∆ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ amp ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΛΙΟΥ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος NaOH
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για 20 mL δλmicro NaOH
[NaOH] molL
dagger
x [NaOH] plusmn s[NaOH] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας χλωριούχου καλίου σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ ΝαΟΗ) mL για 20 mL δλmicro Κ+
[K+] στο διαλυmicroα
m(KCl)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m( KCl) plusmn sm( KCl) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται
τιτλοmicroέτρηση του διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος (HCl διάλυmicroα
αναφοράς) που παρασκευάστηκε από διάλυmicroα πυκνού HCl (υδροχλωρικού
οξέος) microε laquoπρότυπη ουσίαraquo (ανθρακικό νάτριο Na2CO3) και στο δεύτερο
microέρος γίνεται η τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει Na2CO3
(ανθρακικό νάτριο) και NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) microε το
τιτλοδοτηmicroένο διάλυmicroα HCl (υδροχλωρικού οξέος)
1ο Μέρος
Το Na2CO3 (ανθρακικό νάτριο) microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν πρότυπη
ουσία όmicroως επειδή το στερεό Na2CO3 απορροφά υγρασία σχηmicroατίζοντας
Na2CO3 H2O και CO2 σχηmicroατίζοντας NaHCO3 πρέπει πριν τη χρήση του σαν
πρότυπη ουσία να ξηραίνεται στους 275 οC για επαναmicroετατροπή του σε
Na2CO3 Για την εκδίωξη προσροφηmicroένου H2O και CO2 αρκεί η ξήρανση
στους 140 οC για δύο ώρες
Αρχικά παρασκευάζονται 500 mL αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
([HCl]αραιόasymp 01 Μ διάλυmicroα αναφοράς) από διάλυmicroα πυκνού υδροχλωρικού
οξέος ([HCl]πυκνόasymp 1165 Μ) Ο υπολογισmicroός των απαιτούmicroενων όγκων
γίνεται microε τη χρήση της εξίσωσης της αραίωσης
dagger
Ccon sdot Vcon = Cdil sdot Vdil
Για την τιτλοδότηση του αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική
ζυγαριά περίπου 06 g ανθρακικού νατρίου και διαλύονταιαραιώνονται microε
απ νερό microέχρι τα 1000 mL σε ογκοmicroετρική φιάλη (1000 mL) 25 mL
από αυτό το διάλυmicroα χρησιmicroοποιούνται για καθεmicroία τιτλοδότηση 25 mL
διαλύmicroατος αραιού υδροχλωρικού οξέος Συνολικά διεξάγονται 4
τιτλοδοτήσεις για τον προσδιορισmicroό της microοριακότητας (συγκέντρωση του
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
HCl) του αραιού υδατικού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος Λαmicroβάνεται ο
microέσος όρος των τιmicroών Για άριστη επαναλληψιmicroότητα το σχετικό εύρος
των τιmicroών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 03
Οταν για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου χρησιmicroοποιείται σαν δείκτης
ερυθρό του microεθυλίου τότε η τιτλοδότηση διεξάγεται microέχρι βαθmicroιαίας
αλλαγής του κίτρινου χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο Στη συνέχεια το
διάλυmicroα βράζεται ήπια για 2 λεπτά και επαναεmicroφανίζεται το κίτρινο
χρώmicroα του δείκτη Στο σηmicroείο αυτό η κωνική φιάλη καλύπτεται microε γιαλί το
διάλυmicroα αφήνεται να κρυώσει και συνεχίζεται η τιτλοδότηση microέχρι
απότοmicroης αλλαγής του χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο (τελικό σηmicroείο)
H εξίσωση της οξεοβασικής αντίδρασης και ο σχετικός στοιχειοmicroετρικός
τύπος είναι ο ακόλουθoς
dagger
CO32- + 2H + AElig H 2O +CO2
dagger
2 (CCO 32 - sdot VCO3
2 - ) = CHCl sdot VHCl
2ο Μέρος
Σε υδατικό διάλυmicroα τα ανθρακικά microπορούν να τιτλοδοτηθούν σε όξινα
ανθρακικά microε ισοδύναmicroη ποσότητα πρωτονίων σύmicroφωνα microε την
αντίδραση
dagger
CO32- + H+ AElig HCO3
-
Το ισοδύναmicroο σηmicroείο αντιστοιχεί σε pH = 83 και σαν δείκτης
χρησιmicroοποιείται φαινολοφθαλείνη Τα ανθρακικά microπορούν να
τιτλοδοτηδούν περαιτέρω microέχρι το σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3)
σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
CO32- + 2H + AEliglt H 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________ Π3 ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΙΟΝΤΩΝ
Α) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΑΝΙΟΝΤΩΝ (F- Cl- Br- I-) ΜΕ ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΛΕΠΤΗΣ
ΣΤΙΒΑ∆ΑΣ
Αντιδραστήρια - Οργανα
Γνωστό διάλυmicroα NaCl KΒr και KI (1 Μ το καθένα)
∆ιαλύτης (κινητή φάση) Μίγmicroα ακετόνης κ-βουτανόλης πυκνής αmicromicroωνίας
και νερού σε κατόγκον αναλογία 6520105
Στατική φάση Γιάλινες πλάκες (5x20 cm) επιστρωmicroένες microε silica gel G
Αντιδραστήριο Ταυτοποίησης ∆ιάλυmicroα πορφυρού βρωmicroοκρεσόλης 01 σε
αλκοόλη
Χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος microε κάλυmicroα
Μικροσιφώνιοσύριγγα
Ψεκαστήρας
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
Πάνω στη χρωmicroατογραφική πλάκα και σε απόσταση 1 cm από την ακmicroή
χαράσεται microε microολύβι λεπτή γραmicromicroή Ακριβώς πάνω από τη γραmicromicroή και σε
απόσταση 1 cm το ένα από το άλλο φέρονται microε microικροσιφώνιο τέσσερα
δείγmicroατα 2 microL (microε τη σειρά γνωστό ndash άγνωστο) Στη συνέχεια η πλάκα
αφήνεται να ξηρανθεί στον αέρα Ο χρωmicroατογραφικός θάλαmicroος πληρώνεται
microε τον διαλύτη (κινητή φάση) microέχρις ύψους 05 cm απο τον πυθmicroένα
εισάγεται η πλάκα και ο θάλαmicroος καλύπτεται Οταν το microέτωπο του διαλύτη
ανέλθει σε ύψος περίπου 15 cm (microετά απο περίπου microία ώρα) η πλάκα
εξάγεται από τον θάλαmicroο σηmicroειώνεται η θέση του microετώπου του διαλύτη και η
πλάκα αφήνεται να ξηρανθεί Μετά την ξήρανση η πλάκα ψεξάζεται microε το
αντιδραστήριο ταυτοποίησης οπότε τα ανιόντα Cl- Br- και Ι- εmicroφανίζονται σαν
κηλίδες microε έντονο κίτρινο χρώmicroα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
dagger
Rf =DA
DS
Σχηmicroατική παράσταση προετοιmicroασίας και διεξαγωγής και χρωmicroατογραφήmicroατος επίπεδης χρωmicroατογραφίας χάρτου
Β) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+) - ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ
ΧΑΡΤΟΥ
Αντιδραστήρια
Αγνωστο δείγmicroα Μίγmicroα αλάτων (microαζική αναλογία) HgCl2 (2) CdCl2 (4)
CuCl2 (3) Pb(NO3)2 (4) και Bi2O3 (1)
Γνωστό διάλυmicroααναφοράς (01 Μ) HgCl2 CdCl2 CuCl2 Pb(NO3)2 και BiOCl
(διαλυτοποίηση Bi2O3 σε aquatic HCl)
Η στατική φάση αποτελείται από χρωmicroατογραφικό χαρτί (bdquoαργής ροήςldquo 7 x 4
cm2)
Η κινητή φάση αποτελείται από microίγmicroα βουτανόλη (tert Butanol 49 mL
τήκεται σε φούρνο) ακετόνη (aceton 3 mL) acetylacetonate (acac 5
mL) H2O (10 mL) και conc HNO3 (3 mL)
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
∆ιάλυmicroα των αλάτων (δύο σταγόνες) προστίθεται διαδοχικά (αφού στεγνώσει
η πρώτη) σε χρωmicroατογραφικό χαρτί και αφήνεται να στεγνώσει
Σχηmicroατίζονται σταθερά σύmicroπλοκα των microεταλλοϊόντων microε το acac που
microπορούν να διαχωρισθούν χρωmicroατογραφικά Το στεγνό χαρτοχρωmicroατο-
γράφηmicroα αναπτύσσεται microε διάλυmicroα H2S και σχηmicroατίζονται τα θειούχα άλατα
των microεταλλοιόντων microε τα χαρακτηριστικά τους χρώmicroατα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
microεταλλοιόν τιmicroή Rf χρώmicroα είδος
Pb2+ 005 microαύρο Pb(II)-acac
Cd2+ 012 κίτρινο Cd(Cl)n(2-n)+
Cd 2+ 070 κίτρινο Cd(II)-acac
Cu2+ 022 σκούρο καφέ Cu(II)-acac
Bi3+ 085 ανοικτό καφέ Bi(III)-acac
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Π3Γ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ΚΑΛΙΟΥ ΜΕ ΠΡΩΤΟΛΥΤΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ IΟΝΑΝΤΑΛΛΑΓΗ
O ποσοτικός προσδιορισmicroός microεταλλοϊόντων microπορεί να διεξαχθεί microε
οξεοβασική ογκοmicroετρία microετά από ιονανταλλαγή τους microε πρωτόνια όξινων
ιονανταλλακτικών ρητινών και τιτλοmicroέτρηση των ανταλλαχθέντων
πρωτονίων H microέθοδος είναι χρήσιmicroη στον προσδιορισmicroό microονοσθενών
microεταλλοιόντων
Oι όξινες ιονανταλλακτικές ρητίνες είναι κατιονανταλλάκτες microε
ακινητοποιηmicroένο το ανιόν (πχ σε ρητίνη οργανικού πολυmicroερούς)
όξινες οmicroάδες είναι πχ R-SO3- H+ και R-CO2- H+
H microέθοδος στηρίζεται στο γεγονός ότι κατά την ιονανταλλαγή ανταλλάσεται
και δεσmicroεύεται από τη ρητίνη το ιόν microε τη microεγαλύτερη χηmicroική συγγένεια έλξη
προς το ενεργό κέντρο και το αντιόν διέρχεται ldquoανεπηρέαστοldquo απο τη στήλη
H έλξη ενός ιόντος από τον ιονανταλλάκτη εξαρτάται από το φορτίο και την
ακτίνα του ενυδατωmicroένου ιόντος Eνα ιόν εναλλάσεται τόσο πιο γρήγορα και
σταθερά όσο πιο microεγάλο είναι το ιοντικό του δυναmicroικό (δηλ ziri)
Xαρακτηριστική ιδιότητα κάθε ιονανταλλάκτη είναι η χωρητικότητά του Αυτή
καθορίζει τα ισοδύναmicroα-mol (eq-mol) που microπορούν να ανταλλαγούν από 1
Kg ιονανταλλάκτη Για οργανικούς ιονανταλλάκτες η τιmicroή αυτή κυmicroαίνεται
microεταξύ 1 και 10 molKg Bέβαια αναλυτικά χρήσιmicroο είναι microόνο το 50 ndash 60
της microέγιστης χωρητικότητας
H ιονανταλλαγή ακολουθεί τους νόmicroους των στατιστικών πιθανοτήτων αλλά
όταν η στήλη έχει ικανό microήκος η ανταλλαγή είναι κατά κανόνα ποσοτική
Προβλήmicroατα κατά την ιονανταλλαγή microπορούν να παρουσιασθούν
σε πυκνά διαλύmicroατα ισχυρών πρωτολυτών
σε διαλύmicroατα ασθενών πρωτολυτών (microερική διάσταση)
σε πυκνά διαλύmicroατα ασθενών αλκαλικών κατιόντων (υδρόλυση)
σε διαλύmicroατα microε ισχυρό οξειδοαναγωγικό δυναmicroικό
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
ιονανταλλακτική στήλη
σταγονοmicroετρική χοάνη
υαλοβάmicroβακας
Xηmicro ικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M NaOH
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
(1)
κατιονανταλλάκτης
Παρασκευή ∆ιαλυmicroάτων
bull Το δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο κάλιο (KCl MB= 74551 gmol) διαλύεται microε
απ Νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL (διάλυmicroα του καλίου)
bull Παρασκεύαζεται διάλυmicroα 01 Μ NaOH και τιτλοδοτείται microε διάλ 0100 Μ HCl
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού amp Προσδιορισmicroού
Eτοιmicroάζεται η στήλη σύmicroφωνα microε τις υποδείξεις του υπεύθυνου του εργαστηρίου
Zυγίζονται 10 g κατιονανταλλακτικής ρητίνης και microεταφέρονται στη στήλη Στη
συνέχεια microε έκλουση 100 mL διαλύmicroατος HCl (11) ο ιονανταλλάκτης microεταφέρεται
στην όξινη του microορφή (εάν δεν είναι ήδη στην όξινη του microορφή) και ξεπλένεται microε
απεσταγmicroένο νερό microέχρις ότου το έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα (απαιτείται όγκος
απεσταγmicroένου νερού περίπου ίσος microε 4-5 του όγκου της ρητίνης)
Aκολούθως προστίθεται το διάλυmicroα του καλίου (2000 mL διαλ KCl) στη στήλη
εκλούεται προσεκτικά η ρητίνη και η στήλη ξεπλύνεται microε περίπου 150 mL
απεσταγmicroένου νερού (3 x 50 mL το τελευταίο έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα) Tα
εκλούmicroατα συλλέγονται στο ίδιο κωνικό ποτήρι όπου διεξάγεται και η τιτλοδότηση
των πρωτονίων microε το προπαρασκευασθέν διάλυmicroα αναφορας NaOH Eπειδή τα mol ndash
πρωτονίων είναι ισοδύναmicroα microε τα mol των κατιόντων καλίου υπολογίζεται έmicromicroεσα η
ποσότητα (σε g) KCl στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π3 ΙΟΑΝΑΤΑΛΛΑΚΤΙΚΟΣ ∆ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ amp ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΛΙΟΥ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος NaOH
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για 20 mL δλmicro NaOH
[NaOH] molL
dagger
x [NaOH] plusmn s[NaOH] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας χλωριούχου καλίου σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ ΝαΟΗ) mL για 20 mL δλmicro Κ+
[K+] στο διαλυmicroα
m(KCl)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m( KCl) plusmn sm( KCl) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται
τιτλοmicroέτρηση του διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος (HCl διάλυmicroα
αναφοράς) που παρασκευάστηκε από διάλυmicroα πυκνού HCl (υδροχλωρικού
οξέος) microε laquoπρότυπη ουσίαraquo (ανθρακικό νάτριο Na2CO3) και στο δεύτερο
microέρος γίνεται η τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει Na2CO3
(ανθρακικό νάτριο) και NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) microε το
τιτλοδοτηmicroένο διάλυmicroα HCl (υδροχλωρικού οξέος)
1ο Μέρος
Το Na2CO3 (ανθρακικό νάτριο) microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν πρότυπη
ουσία όmicroως επειδή το στερεό Na2CO3 απορροφά υγρασία σχηmicroατίζοντας
Na2CO3 H2O και CO2 σχηmicroατίζοντας NaHCO3 πρέπει πριν τη χρήση του σαν
πρότυπη ουσία να ξηραίνεται στους 275 οC για επαναmicroετατροπή του σε
Na2CO3 Για την εκδίωξη προσροφηmicroένου H2O και CO2 αρκεί η ξήρανση
στους 140 οC για δύο ώρες
Αρχικά παρασκευάζονται 500 mL αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
([HCl]αραιόasymp 01 Μ διάλυmicroα αναφοράς) από διάλυmicroα πυκνού υδροχλωρικού
οξέος ([HCl]πυκνόasymp 1165 Μ) Ο υπολογισmicroός των απαιτούmicroενων όγκων
γίνεται microε τη χρήση της εξίσωσης της αραίωσης
dagger
Ccon sdot Vcon = Cdil sdot Vdil
Για την τιτλοδότηση του αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική
ζυγαριά περίπου 06 g ανθρακικού νατρίου και διαλύονταιαραιώνονται microε
απ νερό microέχρι τα 1000 mL σε ογκοmicroετρική φιάλη (1000 mL) 25 mL
από αυτό το διάλυmicroα χρησιmicroοποιούνται για καθεmicroία τιτλοδότηση 25 mL
διαλύmicroατος αραιού υδροχλωρικού οξέος Συνολικά διεξάγονται 4
τιτλοδοτήσεις για τον προσδιορισmicroό της microοριακότητας (συγκέντρωση του
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
HCl) του αραιού υδατικού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος Λαmicroβάνεται ο
microέσος όρος των τιmicroών Για άριστη επαναλληψιmicroότητα το σχετικό εύρος
των τιmicroών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 03
Οταν για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου χρησιmicroοποιείται σαν δείκτης
ερυθρό του microεθυλίου τότε η τιτλοδότηση διεξάγεται microέχρι βαθmicroιαίας
αλλαγής του κίτρινου χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο Στη συνέχεια το
διάλυmicroα βράζεται ήπια για 2 λεπτά και επαναεmicroφανίζεται το κίτρινο
χρώmicroα του δείκτη Στο σηmicroείο αυτό η κωνική φιάλη καλύπτεται microε γιαλί το
διάλυmicroα αφήνεται να κρυώσει και συνεχίζεται η τιτλοδότηση microέχρι
απότοmicroης αλλαγής του χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο (τελικό σηmicroείο)
H εξίσωση της οξεοβασικής αντίδρασης και ο σχετικός στοιχειοmicroετρικός
τύπος είναι ο ακόλουθoς
dagger
CO32- + 2H + AElig H 2O +CO2
dagger
2 (CCO 32 - sdot VCO3
2 - ) = CHCl sdot VHCl
2ο Μέρος
Σε υδατικό διάλυmicroα τα ανθρακικά microπορούν να τιτλοδοτηθούν σε όξινα
ανθρακικά microε ισοδύναmicroη ποσότητα πρωτονίων σύmicroφωνα microε την
αντίδραση
dagger
CO32- + H+ AElig HCO3
-
Το ισοδύναmicroο σηmicroείο αντιστοιχεί σε pH = 83 και σαν δείκτης
χρησιmicroοποιείται φαινολοφθαλείνη Τα ανθρακικά microπορούν να
τιτλοδοτηδούν περαιτέρω microέχρι το σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3)
σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
CO32- + 2H + AEliglt H 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
dagger
Rf =DA
DS
Σχηmicroατική παράσταση προετοιmicroασίας και διεξαγωγής και χρωmicroατογραφήmicroατος επίπεδης χρωmicroατογραφίας χάρτου
Β) ∆ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ (Pb2+ Bi3+ Cu2+ Cd2+) - ΕΠΙΠΕ∆Η ΧΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ
ΧΑΡΤΟΥ
Αντιδραστήρια
Αγνωστο δείγmicroα Μίγmicroα αλάτων (microαζική αναλογία) HgCl2 (2) CdCl2 (4)
CuCl2 (3) Pb(NO3)2 (4) και Bi2O3 (1)
Γνωστό διάλυmicroααναφοράς (01 Μ) HgCl2 CdCl2 CuCl2 Pb(NO3)2 και BiOCl
(διαλυτοποίηση Bi2O3 σε aquatic HCl)
Η στατική φάση αποτελείται από χρωmicroατογραφικό χαρτί (bdquoαργής ροήςldquo 7 x 4
cm2)
Η κινητή φάση αποτελείται από microίγmicroα βουτανόλη (tert Butanol 49 mL
τήκεται σε φούρνο) ακετόνη (aceton 3 mL) acetylacetonate (acac 5
mL) H2O (10 mL) και conc HNO3 (3 mL)
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού
∆ιάλυmicroα των αλάτων (δύο σταγόνες) προστίθεται διαδοχικά (αφού στεγνώσει
η πρώτη) σε χρωmicroατογραφικό χαρτί και αφήνεται να στεγνώσει
Σχηmicroατίζονται σταθερά σύmicroπλοκα των microεταλλοϊόντων microε το acac που
microπορούν να διαχωρισθούν χρωmicroατογραφικά Το στεγνό χαρτοχρωmicroατο-
γράφηmicroα αναπτύσσεται microε διάλυmicroα H2S και σχηmicroατίζονται τα θειούχα άλατα
των microεταλλοιόντων microε τα χαρακτηριστικά τους χρώmicroατα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
microεταλλοιόν τιmicroή Rf χρώmicroα είδος
Pb2+ 005 microαύρο Pb(II)-acac
Cd2+ 012 κίτρινο Cd(Cl)n(2-n)+
Cd 2+ 070 κίτρινο Cd(II)-acac
Cu2+ 022 σκούρο καφέ Cu(II)-acac
Bi3+ 085 ανοικτό καφέ Bi(III)-acac
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Π3Γ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ΚΑΛΙΟΥ ΜΕ ΠΡΩΤΟΛΥΤΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ IΟΝΑΝΤΑΛΛΑΓΗ
O ποσοτικός προσδιορισmicroός microεταλλοϊόντων microπορεί να διεξαχθεί microε
οξεοβασική ογκοmicroετρία microετά από ιονανταλλαγή τους microε πρωτόνια όξινων
ιονανταλλακτικών ρητινών και τιτλοmicroέτρηση των ανταλλαχθέντων
πρωτονίων H microέθοδος είναι χρήσιmicroη στον προσδιορισmicroό microονοσθενών
microεταλλοιόντων
Oι όξινες ιονανταλλακτικές ρητίνες είναι κατιονανταλλάκτες microε
ακινητοποιηmicroένο το ανιόν (πχ σε ρητίνη οργανικού πολυmicroερούς)
όξινες οmicroάδες είναι πχ R-SO3- H+ και R-CO2- H+
H microέθοδος στηρίζεται στο γεγονός ότι κατά την ιονανταλλαγή ανταλλάσεται
και δεσmicroεύεται από τη ρητίνη το ιόν microε τη microεγαλύτερη χηmicroική συγγένεια έλξη
προς το ενεργό κέντρο και το αντιόν διέρχεται ldquoανεπηρέαστοldquo απο τη στήλη
H έλξη ενός ιόντος από τον ιονανταλλάκτη εξαρτάται από το φορτίο και την
ακτίνα του ενυδατωmicroένου ιόντος Eνα ιόν εναλλάσεται τόσο πιο γρήγορα και
σταθερά όσο πιο microεγάλο είναι το ιοντικό του δυναmicroικό (δηλ ziri)
Xαρακτηριστική ιδιότητα κάθε ιονανταλλάκτη είναι η χωρητικότητά του Αυτή
καθορίζει τα ισοδύναmicroα-mol (eq-mol) που microπορούν να ανταλλαγούν από 1
Kg ιονανταλλάκτη Για οργανικούς ιονανταλλάκτες η τιmicroή αυτή κυmicroαίνεται
microεταξύ 1 και 10 molKg Bέβαια αναλυτικά χρήσιmicroο είναι microόνο το 50 ndash 60
της microέγιστης χωρητικότητας
H ιονανταλλαγή ακολουθεί τους νόmicroους των στατιστικών πιθανοτήτων αλλά
όταν η στήλη έχει ικανό microήκος η ανταλλαγή είναι κατά κανόνα ποσοτική
Προβλήmicroατα κατά την ιονανταλλαγή microπορούν να παρουσιασθούν
σε πυκνά διαλύmicroατα ισχυρών πρωτολυτών
σε διαλύmicroατα ασθενών πρωτολυτών (microερική διάσταση)
σε πυκνά διαλύmicroατα ασθενών αλκαλικών κατιόντων (υδρόλυση)
σε διαλύmicroατα microε ισχυρό οξειδοαναγωγικό δυναmicroικό
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
ιονανταλλακτική στήλη
σταγονοmicroετρική χοάνη
υαλοβάmicroβακας
Xηmicro ικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M NaOH
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
(1)
κατιονανταλλάκτης
Παρασκευή ∆ιαλυmicroάτων
bull Το δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο κάλιο (KCl MB= 74551 gmol) διαλύεται microε
απ Νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL (διάλυmicroα του καλίου)
bull Παρασκεύαζεται διάλυmicroα 01 Μ NaOH και τιτλοδοτείται microε διάλ 0100 Μ HCl
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού amp Προσδιορισmicroού
Eτοιmicroάζεται η στήλη σύmicroφωνα microε τις υποδείξεις του υπεύθυνου του εργαστηρίου
Zυγίζονται 10 g κατιονανταλλακτικής ρητίνης και microεταφέρονται στη στήλη Στη
συνέχεια microε έκλουση 100 mL διαλύmicroατος HCl (11) ο ιονανταλλάκτης microεταφέρεται
στην όξινη του microορφή (εάν δεν είναι ήδη στην όξινη του microορφή) και ξεπλένεται microε
απεσταγmicroένο νερό microέχρις ότου το έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα (απαιτείται όγκος
απεσταγmicroένου νερού περίπου ίσος microε 4-5 του όγκου της ρητίνης)
Aκολούθως προστίθεται το διάλυmicroα του καλίου (2000 mL διαλ KCl) στη στήλη
εκλούεται προσεκτικά η ρητίνη και η στήλη ξεπλύνεται microε περίπου 150 mL
απεσταγmicroένου νερού (3 x 50 mL το τελευταίο έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα) Tα
εκλούmicroατα συλλέγονται στο ίδιο κωνικό ποτήρι όπου διεξάγεται και η τιτλοδότηση
των πρωτονίων microε το προπαρασκευασθέν διάλυmicroα αναφορας NaOH Eπειδή τα mol ndash
πρωτονίων είναι ισοδύναmicroα microε τα mol των κατιόντων καλίου υπολογίζεται έmicromicroεσα η
ποσότητα (σε g) KCl στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π3 ΙΟΑΝΑΤΑΛΛΑΚΤΙΚΟΣ ∆ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ amp ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΛΙΟΥ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος NaOH
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για 20 mL δλmicro NaOH
[NaOH] molL
dagger
x [NaOH] plusmn s[NaOH] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας χλωριούχου καλίου σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ ΝαΟΗ) mL για 20 mL δλmicro Κ+
[K+] στο διαλυmicroα
m(KCl)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m( KCl) plusmn sm( KCl) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται
τιτλοmicroέτρηση του διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος (HCl διάλυmicroα
αναφοράς) που παρασκευάστηκε από διάλυmicroα πυκνού HCl (υδροχλωρικού
οξέος) microε laquoπρότυπη ουσίαraquo (ανθρακικό νάτριο Na2CO3) και στο δεύτερο
microέρος γίνεται η τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει Na2CO3
(ανθρακικό νάτριο) και NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) microε το
τιτλοδοτηmicroένο διάλυmicroα HCl (υδροχλωρικού οξέος)
1ο Μέρος
Το Na2CO3 (ανθρακικό νάτριο) microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν πρότυπη
ουσία όmicroως επειδή το στερεό Na2CO3 απορροφά υγρασία σχηmicroατίζοντας
Na2CO3 H2O και CO2 σχηmicroατίζοντας NaHCO3 πρέπει πριν τη χρήση του σαν
πρότυπη ουσία να ξηραίνεται στους 275 οC για επαναmicroετατροπή του σε
Na2CO3 Για την εκδίωξη προσροφηmicroένου H2O και CO2 αρκεί η ξήρανση
στους 140 οC για δύο ώρες
Αρχικά παρασκευάζονται 500 mL αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
([HCl]αραιόasymp 01 Μ διάλυmicroα αναφοράς) από διάλυmicroα πυκνού υδροχλωρικού
οξέος ([HCl]πυκνόasymp 1165 Μ) Ο υπολογισmicroός των απαιτούmicroενων όγκων
γίνεται microε τη χρήση της εξίσωσης της αραίωσης
dagger
Ccon sdot Vcon = Cdil sdot Vdil
Για την τιτλοδότηση του αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική
ζυγαριά περίπου 06 g ανθρακικού νατρίου και διαλύονταιαραιώνονται microε
απ νερό microέχρι τα 1000 mL σε ογκοmicroετρική φιάλη (1000 mL) 25 mL
από αυτό το διάλυmicroα χρησιmicroοποιούνται για καθεmicroία τιτλοδότηση 25 mL
διαλύmicroατος αραιού υδροχλωρικού οξέος Συνολικά διεξάγονται 4
τιτλοδοτήσεις για τον προσδιορισmicroό της microοριακότητας (συγκέντρωση του
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
HCl) του αραιού υδατικού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος Λαmicroβάνεται ο
microέσος όρος των τιmicroών Για άριστη επαναλληψιmicroότητα το σχετικό εύρος
των τιmicroών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 03
Οταν για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου χρησιmicroοποιείται σαν δείκτης
ερυθρό του microεθυλίου τότε η τιτλοδότηση διεξάγεται microέχρι βαθmicroιαίας
αλλαγής του κίτρινου χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο Στη συνέχεια το
διάλυmicroα βράζεται ήπια για 2 λεπτά και επαναεmicroφανίζεται το κίτρινο
χρώmicroα του δείκτη Στο σηmicroείο αυτό η κωνική φιάλη καλύπτεται microε γιαλί το
διάλυmicroα αφήνεται να κρυώσει και συνεχίζεται η τιτλοδότηση microέχρι
απότοmicroης αλλαγής του χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο (τελικό σηmicroείο)
H εξίσωση της οξεοβασικής αντίδρασης και ο σχετικός στοιχειοmicroετρικός
τύπος είναι ο ακόλουθoς
dagger
CO32- + 2H + AElig H 2O +CO2
dagger
2 (CCO 32 - sdot VCO3
2 - ) = CHCl sdot VHCl
2ο Μέρος
Σε υδατικό διάλυmicroα τα ανθρακικά microπορούν να τιτλοδοτηθούν σε όξινα
ανθρακικά microε ισοδύναmicroη ποσότητα πρωτονίων σύmicroφωνα microε την
αντίδραση
dagger
CO32- + H+ AElig HCO3
-
Το ισοδύναmicroο σηmicroείο αντιστοιχεί σε pH = 83 και σαν δείκτης
χρησιmicroοποιείται φαινολοφθαλείνη Τα ανθρακικά microπορούν να
τιτλοδοτηδούν περαιτέρω microέχρι το σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3)
σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
CO32- + 2H + AEliglt H 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
microεταλλοιόν τιmicroή Rf χρώmicroα είδος
Pb2+ 005 microαύρο Pb(II)-acac
Cd2+ 012 κίτρινο Cd(Cl)n(2-n)+
Cd 2+ 070 κίτρινο Cd(II)-acac
Cu2+ 022 σκούρο καφέ Cu(II)-acac
Bi3+ 085 ανοικτό καφέ Bi(III)-acac
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Π3Γ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ΚΑΛΙΟΥ ΜΕ ΠΡΩΤΟΛΥΤΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ IΟΝΑΝΤΑΛΛΑΓΗ
O ποσοτικός προσδιορισmicroός microεταλλοϊόντων microπορεί να διεξαχθεί microε
οξεοβασική ογκοmicroετρία microετά από ιονανταλλαγή τους microε πρωτόνια όξινων
ιονανταλλακτικών ρητινών και τιτλοmicroέτρηση των ανταλλαχθέντων
πρωτονίων H microέθοδος είναι χρήσιmicroη στον προσδιορισmicroό microονοσθενών
microεταλλοιόντων
Oι όξινες ιονανταλλακτικές ρητίνες είναι κατιονανταλλάκτες microε
ακινητοποιηmicroένο το ανιόν (πχ σε ρητίνη οργανικού πολυmicroερούς)
όξινες οmicroάδες είναι πχ R-SO3- H+ και R-CO2- H+
H microέθοδος στηρίζεται στο γεγονός ότι κατά την ιονανταλλαγή ανταλλάσεται
και δεσmicroεύεται από τη ρητίνη το ιόν microε τη microεγαλύτερη χηmicroική συγγένεια έλξη
προς το ενεργό κέντρο και το αντιόν διέρχεται ldquoανεπηρέαστοldquo απο τη στήλη
H έλξη ενός ιόντος από τον ιονανταλλάκτη εξαρτάται από το φορτίο και την
ακτίνα του ενυδατωmicroένου ιόντος Eνα ιόν εναλλάσεται τόσο πιο γρήγορα και
σταθερά όσο πιο microεγάλο είναι το ιοντικό του δυναmicroικό (δηλ ziri)
Xαρακτηριστική ιδιότητα κάθε ιονανταλλάκτη είναι η χωρητικότητά του Αυτή
καθορίζει τα ισοδύναmicroα-mol (eq-mol) που microπορούν να ανταλλαγούν από 1
Kg ιονανταλλάκτη Για οργανικούς ιονανταλλάκτες η τιmicroή αυτή κυmicroαίνεται
microεταξύ 1 και 10 molKg Bέβαια αναλυτικά χρήσιmicroο είναι microόνο το 50 ndash 60
της microέγιστης χωρητικότητας
H ιονανταλλαγή ακολουθεί τους νόmicroους των στατιστικών πιθανοτήτων αλλά
όταν η στήλη έχει ικανό microήκος η ανταλλαγή είναι κατά κανόνα ποσοτική
Προβλήmicroατα κατά την ιονανταλλαγή microπορούν να παρουσιασθούν
σε πυκνά διαλύmicroατα ισχυρών πρωτολυτών
σε διαλύmicroατα ασθενών πρωτολυτών (microερική διάσταση)
σε πυκνά διαλύmicroατα ασθενών αλκαλικών κατιόντων (υδρόλυση)
σε διαλύmicroατα microε ισχυρό οξειδοαναγωγικό δυναmicroικό
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
ιονανταλλακτική στήλη
σταγονοmicroετρική χοάνη
υαλοβάmicroβακας
Xηmicro ικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M NaOH
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
(1)
κατιονανταλλάκτης
Παρασκευή ∆ιαλυmicroάτων
bull Το δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο κάλιο (KCl MB= 74551 gmol) διαλύεται microε
απ Νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL (διάλυmicroα του καλίου)
bull Παρασκεύαζεται διάλυmicroα 01 Μ NaOH και τιτλοδοτείται microε διάλ 0100 Μ HCl
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού amp Προσδιορισmicroού
Eτοιmicroάζεται η στήλη σύmicroφωνα microε τις υποδείξεις του υπεύθυνου του εργαστηρίου
Zυγίζονται 10 g κατιονανταλλακτικής ρητίνης και microεταφέρονται στη στήλη Στη
συνέχεια microε έκλουση 100 mL διαλύmicroατος HCl (11) ο ιονανταλλάκτης microεταφέρεται
στην όξινη του microορφή (εάν δεν είναι ήδη στην όξινη του microορφή) και ξεπλένεται microε
απεσταγmicroένο νερό microέχρις ότου το έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα (απαιτείται όγκος
απεσταγmicroένου νερού περίπου ίσος microε 4-5 του όγκου της ρητίνης)
Aκολούθως προστίθεται το διάλυmicroα του καλίου (2000 mL διαλ KCl) στη στήλη
εκλούεται προσεκτικά η ρητίνη και η στήλη ξεπλύνεται microε περίπου 150 mL
απεσταγmicroένου νερού (3 x 50 mL το τελευταίο έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα) Tα
εκλούmicroατα συλλέγονται στο ίδιο κωνικό ποτήρι όπου διεξάγεται και η τιτλοδότηση
των πρωτονίων microε το προπαρασκευασθέν διάλυmicroα αναφορας NaOH Eπειδή τα mol ndash
πρωτονίων είναι ισοδύναmicroα microε τα mol των κατιόντων καλίου υπολογίζεται έmicromicroεσα η
ποσότητα (σε g) KCl στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π3 ΙΟΑΝΑΤΑΛΛΑΚΤΙΚΟΣ ∆ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ amp ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΛΙΟΥ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος NaOH
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για 20 mL δλmicro NaOH
[NaOH] molL
dagger
x [NaOH] plusmn s[NaOH] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας χλωριούχου καλίου σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ ΝαΟΗ) mL για 20 mL δλmicro Κ+
[K+] στο διαλυmicroα
m(KCl)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m( KCl) plusmn sm( KCl) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται
τιτλοmicroέτρηση του διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος (HCl διάλυmicroα
αναφοράς) που παρασκευάστηκε από διάλυmicroα πυκνού HCl (υδροχλωρικού
οξέος) microε laquoπρότυπη ουσίαraquo (ανθρακικό νάτριο Na2CO3) και στο δεύτερο
microέρος γίνεται η τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει Na2CO3
(ανθρακικό νάτριο) και NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) microε το
τιτλοδοτηmicroένο διάλυmicroα HCl (υδροχλωρικού οξέος)
1ο Μέρος
Το Na2CO3 (ανθρακικό νάτριο) microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν πρότυπη
ουσία όmicroως επειδή το στερεό Na2CO3 απορροφά υγρασία σχηmicroατίζοντας
Na2CO3 H2O και CO2 σχηmicroατίζοντας NaHCO3 πρέπει πριν τη χρήση του σαν
πρότυπη ουσία να ξηραίνεται στους 275 οC για επαναmicroετατροπή του σε
Na2CO3 Για την εκδίωξη προσροφηmicroένου H2O και CO2 αρκεί η ξήρανση
στους 140 οC για δύο ώρες
Αρχικά παρασκευάζονται 500 mL αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
([HCl]αραιόasymp 01 Μ διάλυmicroα αναφοράς) από διάλυmicroα πυκνού υδροχλωρικού
οξέος ([HCl]πυκνόasymp 1165 Μ) Ο υπολογισmicroός των απαιτούmicroενων όγκων
γίνεται microε τη χρήση της εξίσωσης της αραίωσης
dagger
Ccon sdot Vcon = Cdil sdot Vdil
Για την τιτλοδότηση του αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική
ζυγαριά περίπου 06 g ανθρακικού νατρίου και διαλύονταιαραιώνονται microε
απ νερό microέχρι τα 1000 mL σε ογκοmicroετρική φιάλη (1000 mL) 25 mL
από αυτό το διάλυmicroα χρησιmicroοποιούνται για καθεmicroία τιτλοδότηση 25 mL
διαλύmicroατος αραιού υδροχλωρικού οξέος Συνολικά διεξάγονται 4
τιτλοδοτήσεις για τον προσδιορισmicroό της microοριακότητας (συγκέντρωση του
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
HCl) του αραιού υδατικού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος Λαmicroβάνεται ο
microέσος όρος των τιmicroών Για άριστη επαναλληψιmicroότητα το σχετικό εύρος
των τιmicroών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 03
Οταν για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου χρησιmicroοποιείται σαν δείκτης
ερυθρό του microεθυλίου τότε η τιτλοδότηση διεξάγεται microέχρι βαθmicroιαίας
αλλαγής του κίτρινου χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο Στη συνέχεια το
διάλυmicroα βράζεται ήπια για 2 λεπτά και επαναεmicroφανίζεται το κίτρινο
χρώmicroα του δείκτη Στο σηmicroείο αυτό η κωνική φιάλη καλύπτεται microε γιαλί το
διάλυmicroα αφήνεται να κρυώσει και συνεχίζεται η τιτλοδότηση microέχρι
απότοmicroης αλλαγής του χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο (τελικό σηmicroείο)
H εξίσωση της οξεοβασικής αντίδρασης και ο σχετικός στοιχειοmicroετρικός
τύπος είναι ο ακόλουθoς
dagger
CO32- + 2H + AElig H 2O +CO2
dagger
2 (CCO 32 - sdot VCO3
2 - ) = CHCl sdot VHCl
2ο Μέρος
Σε υδατικό διάλυmicroα τα ανθρακικά microπορούν να τιτλοδοτηθούν σε όξινα
ανθρακικά microε ισοδύναmicroη ποσότητα πρωτονίων σύmicroφωνα microε την
αντίδραση
dagger
CO32- + H+ AElig HCO3
-
Το ισοδύναmicroο σηmicroείο αντιστοιχεί σε pH = 83 και σαν δείκτης
χρησιmicroοποιείται φαινολοφθαλείνη Τα ανθρακικά microπορούν να
τιτλοδοτηδούν περαιτέρω microέχρι το σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3)
σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
CO32- + 2H + AEliglt H 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Π3Γ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΤΙΟΝΤΩΝ ΚΑΛΙΟΥ ΜΕ ΠΡΩΤΟΛΥΤΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ ΜΕΤΑ ΑΠΟ IΟΝΑΝΤΑΛΛΑΓΗ
O ποσοτικός προσδιορισmicroός microεταλλοϊόντων microπορεί να διεξαχθεί microε
οξεοβασική ογκοmicroετρία microετά από ιονανταλλαγή τους microε πρωτόνια όξινων
ιονανταλλακτικών ρητινών και τιτλοmicroέτρηση των ανταλλαχθέντων
πρωτονίων H microέθοδος είναι χρήσιmicroη στον προσδιορισmicroό microονοσθενών
microεταλλοιόντων
Oι όξινες ιονανταλλακτικές ρητίνες είναι κατιονανταλλάκτες microε
ακινητοποιηmicroένο το ανιόν (πχ σε ρητίνη οργανικού πολυmicroερούς)
όξινες οmicroάδες είναι πχ R-SO3- H+ και R-CO2- H+
H microέθοδος στηρίζεται στο γεγονός ότι κατά την ιονανταλλαγή ανταλλάσεται
και δεσmicroεύεται από τη ρητίνη το ιόν microε τη microεγαλύτερη χηmicroική συγγένεια έλξη
προς το ενεργό κέντρο και το αντιόν διέρχεται ldquoανεπηρέαστοldquo απο τη στήλη
H έλξη ενός ιόντος από τον ιονανταλλάκτη εξαρτάται από το φορτίο και την
ακτίνα του ενυδατωmicroένου ιόντος Eνα ιόν εναλλάσεται τόσο πιο γρήγορα και
σταθερά όσο πιο microεγάλο είναι το ιοντικό του δυναmicroικό (δηλ ziri)
Xαρακτηριστική ιδιότητα κάθε ιονανταλλάκτη είναι η χωρητικότητά του Αυτή
καθορίζει τα ισοδύναmicroα-mol (eq-mol) που microπορούν να ανταλλαγούν από 1
Kg ιονανταλλάκτη Για οργανικούς ιονανταλλάκτες η τιmicroή αυτή κυmicroαίνεται
microεταξύ 1 και 10 molKg Bέβαια αναλυτικά χρήσιmicroο είναι microόνο το 50 ndash 60
της microέγιστης χωρητικότητας
H ιονανταλλαγή ακολουθεί τους νόmicroους των στατιστικών πιθανοτήτων αλλά
όταν η στήλη έχει ικανό microήκος η ανταλλαγή είναι κατά κανόνα ποσοτική
Προβλήmicroατα κατά την ιονανταλλαγή microπορούν να παρουσιασθούν
σε πυκνά διαλύmicroατα ισχυρών πρωτολυτών
σε διαλύmicroατα ασθενών πρωτολυτών (microερική διάσταση)
σε πυκνά διαλύmicroατα ασθενών αλκαλικών κατιόντων (υδρόλυση)
σε διαλύmicroατα microε ισχυρό οξειδοαναγωγικό δυναmicroικό
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
ιονανταλλακτική στήλη
σταγονοmicroετρική χοάνη
υαλοβάmicroβακας
Xηmicro ικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M NaOH
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
(1)
κατιονανταλλάκτης
Παρασκευή ∆ιαλυmicroάτων
bull Το δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο κάλιο (KCl MB= 74551 gmol) διαλύεται microε
απ Νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL (διάλυmicroα του καλίου)
bull Παρασκεύαζεται διάλυmicroα 01 Μ NaOH και τιτλοδοτείται microε διάλ 0100 Μ HCl
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού amp Προσδιορισmicroού
Eτοιmicroάζεται η στήλη σύmicroφωνα microε τις υποδείξεις του υπεύθυνου του εργαστηρίου
Zυγίζονται 10 g κατιονανταλλακτικής ρητίνης και microεταφέρονται στη στήλη Στη
συνέχεια microε έκλουση 100 mL διαλύmicroατος HCl (11) ο ιονανταλλάκτης microεταφέρεται
στην όξινη του microορφή (εάν δεν είναι ήδη στην όξινη του microορφή) και ξεπλένεται microε
απεσταγmicroένο νερό microέχρις ότου το έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα (απαιτείται όγκος
απεσταγmicroένου νερού περίπου ίσος microε 4-5 του όγκου της ρητίνης)
Aκολούθως προστίθεται το διάλυmicroα του καλίου (2000 mL διαλ KCl) στη στήλη
εκλούεται προσεκτικά η ρητίνη και η στήλη ξεπλύνεται microε περίπου 150 mL
απεσταγmicroένου νερού (3 x 50 mL το τελευταίο έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα) Tα
εκλούmicroατα συλλέγονται στο ίδιο κωνικό ποτήρι όπου διεξάγεται και η τιτλοδότηση
των πρωτονίων microε το προπαρασκευασθέν διάλυmicroα αναφορας NaOH Eπειδή τα mol ndash
πρωτονίων είναι ισοδύναmicroα microε τα mol των κατιόντων καλίου υπολογίζεται έmicromicroεσα η
ποσότητα (σε g) KCl στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π3 ΙΟΑΝΑΤΑΛΛΑΚΤΙΚΟΣ ∆ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ amp ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΛΙΟΥ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος NaOH
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για 20 mL δλmicro NaOH
[NaOH] molL
dagger
x [NaOH] plusmn s[NaOH] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας χλωριούχου καλίου σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ ΝαΟΗ) mL για 20 mL δλmicro Κ+
[K+] στο διαλυmicroα
m(KCl)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m( KCl) plusmn sm( KCl) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται
τιτλοmicroέτρηση του διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος (HCl διάλυmicroα
αναφοράς) που παρασκευάστηκε από διάλυmicroα πυκνού HCl (υδροχλωρικού
οξέος) microε laquoπρότυπη ουσίαraquo (ανθρακικό νάτριο Na2CO3) και στο δεύτερο
microέρος γίνεται η τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει Na2CO3
(ανθρακικό νάτριο) και NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) microε το
τιτλοδοτηmicroένο διάλυmicroα HCl (υδροχλωρικού οξέος)
1ο Μέρος
Το Na2CO3 (ανθρακικό νάτριο) microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν πρότυπη
ουσία όmicroως επειδή το στερεό Na2CO3 απορροφά υγρασία σχηmicroατίζοντας
Na2CO3 H2O και CO2 σχηmicroατίζοντας NaHCO3 πρέπει πριν τη χρήση του σαν
πρότυπη ουσία να ξηραίνεται στους 275 οC για επαναmicroετατροπή του σε
Na2CO3 Για την εκδίωξη προσροφηmicroένου H2O και CO2 αρκεί η ξήρανση
στους 140 οC για δύο ώρες
Αρχικά παρασκευάζονται 500 mL αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
([HCl]αραιόasymp 01 Μ διάλυmicroα αναφοράς) από διάλυmicroα πυκνού υδροχλωρικού
οξέος ([HCl]πυκνόasymp 1165 Μ) Ο υπολογισmicroός των απαιτούmicroενων όγκων
γίνεται microε τη χρήση της εξίσωσης της αραίωσης
dagger
Ccon sdot Vcon = Cdil sdot Vdil
Για την τιτλοδότηση του αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική
ζυγαριά περίπου 06 g ανθρακικού νατρίου και διαλύονταιαραιώνονται microε
απ νερό microέχρι τα 1000 mL σε ογκοmicroετρική φιάλη (1000 mL) 25 mL
από αυτό το διάλυmicroα χρησιmicroοποιούνται για καθεmicroία τιτλοδότηση 25 mL
διαλύmicroατος αραιού υδροχλωρικού οξέος Συνολικά διεξάγονται 4
τιτλοδοτήσεις για τον προσδιορισmicroό της microοριακότητας (συγκέντρωση του
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
HCl) του αραιού υδατικού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος Λαmicroβάνεται ο
microέσος όρος των τιmicroών Για άριστη επαναλληψιmicroότητα το σχετικό εύρος
των τιmicroών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 03
Οταν για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου χρησιmicroοποιείται σαν δείκτης
ερυθρό του microεθυλίου τότε η τιτλοδότηση διεξάγεται microέχρι βαθmicroιαίας
αλλαγής του κίτρινου χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο Στη συνέχεια το
διάλυmicroα βράζεται ήπια για 2 λεπτά και επαναεmicroφανίζεται το κίτρινο
χρώmicroα του δείκτη Στο σηmicroείο αυτό η κωνική φιάλη καλύπτεται microε γιαλί το
διάλυmicroα αφήνεται να κρυώσει και συνεχίζεται η τιτλοδότηση microέχρι
απότοmicroης αλλαγής του χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο (τελικό σηmicroείο)
H εξίσωση της οξεοβασικής αντίδρασης και ο σχετικός στοιχειοmicroετρικός
τύπος είναι ο ακόλουθoς
dagger
CO32- + 2H + AElig H 2O +CO2
dagger
2 (CCO 32 - sdot VCO3
2 - ) = CHCl sdot VHCl
2ο Μέρος
Σε υδατικό διάλυmicroα τα ανθρακικά microπορούν να τιτλοδοτηθούν σε όξινα
ανθρακικά microε ισοδύναmicroη ποσότητα πρωτονίων σύmicroφωνα microε την
αντίδραση
dagger
CO32- + H+ AElig HCO3
-
Το ισοδύναmicroο σηmicroείο αντιστοιχεί σε pH = 83 και σαν δείκτης
χρησιmicroοποιείται φαινολοφθαλείνη Τα ανθρακικά microπορούν να
τιτλοδοτηδούν περαιτέρω microέχρι το σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3)
σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
CO32- + 2H + AEliglt H 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 3 ___________________________________________________________________________
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
ιονανταλλακτική στήλη
σταγονοmicroετρική χοάνη
υαλοβάmicroβακας
Xηmicro ικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M NaOH
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
(1)
κατιονανταλλάκτης
Παρασκευή ∆ιαλυmicroάτων
bull Το δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο κάλιο (KCl MB= 74551 gmol) διαλύεται microε
απ Νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL (διάλυmicroα του καλίου)
bull Παρασκεύαζεται διάλυmicroα 01 Μ NaOH και τιτλοδοτείται microε διάλ 0100 Μ HCl
Εκτέλεση ∆ιαχωρισmicroού amp Προσδιορισmicroού
Eτοιmicroάζεται η στήλη σύmicroφωνα microε τις υποδείξεις του υπεύθυνου του εργαστηρίου
Zυγίζονται 10 g κατιονανταλλακτικής ρητίνης και microεταφέρονται στη στήλη Στη
συνέχεια microε έκλουση 100 mL διαλύmicroατος HCl (11) ο ιονανταλλάκτης microεταφέρεται
στην όξινη του microορφή (εάν δεν είναι ήδη στην όξινη του microορφή) και ξεπλένεται microε
απεσταγmicroένο νερό microέχρις ότου το έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα (απαιτείται όγκος
απεσταγmicroένου νερού περίπου ίσος microε 4-5 του όγκου της ρητίνης)
Aκολούθως προστίθεται το διάλυmicroα του καλίου (2000 mL διαλ KCl) στη στήλη
εκλούεται προσεκτικά η ρητίνη και η στήλη ξεπλύνεται microε περίπου 150 mL
απεσταγmicroένου νερού (3 x 50 mL το τελευταίο έκλουmicroα αντιδρά ουδέτερα) Tα
εκλούmicroατα συλλέγονται στο ίδιο κωνικό ποτήρι όπου διεξάγεται και η τιτλοδότηση
των πρωτονίων microε το προπαρασκευασθέν διάλυmicroα αναφορας NaOH Eπειδή τα mol ndash
πρωτονίων είναι ισοδύναmicroα microε τα mol των κατιόντων καλίου υπολογίζεται έmicromicroεσα η
ποσότητα (σε g) KCl στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π3 ΙΟΑΝΑΤΑΛΛΑΚΤΙΚΟΣ ∆ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ amp ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΛΙΟΥ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος NaOH
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για 20 mL δλmicro NaOH
[NaOH] molL
dagger
x [NaOH] plusmn s[NaOH] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας χλωριούχου καλίου σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ ΝαΟΗ) mL για 20 mL δλmicro Κ+
[K+] στο διαλυmicroα
m(KCl)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m( KCl) plusmn sm( KCl) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται
τιτλοmicroέτρηση του διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος (HCl διάλυmicroα
αναφοράς) που παρασκευάστηκε από διάλυmicroα πυκνού HCl (υδροχλωρικού
οξέος) microε laquoπρότυπη ουσίαraquo (ανθρακικό νάτριο Na2CO3) και στο δεύτερο
microέρος γίνεται η τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει Na2CO3
(ανθρακικό νάτριο) και NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) microε το
τιτλοδοτηmicroένο διάλυmicroα HCl (υδροχλωρικού οξέος)
1ο Μέρος
Το Na2CO3 (ανθρακικό νάτριο) microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν πρότυπη
ουσία όmicroως επειδή το στερεό Na2CO3 απορροφά υγρασία σχηmicroατίζοντας
Na2CO3 H2O και CO2 σχηmicroατίζοντας NaHCO3 πρέπει πριν τη χρήση του σαν
πρότυπη ουσία να ξηραίνεται στους 275 οC για επαναmicroετατροπή του σε
Na2CO3 Για την εκδίωξη προσροφηmicroένου H2O και CO2 αρκεί η ξήρανση
στους 140 οC για δύο ώρες
Αρχικά παρασκευάζονται 500 mL αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
([HCl]αραιόasymp 01 Μ διάλυmicroα αναφοράς) από διάλυmicroα πυκνού υδροχλωρικού
οξέος ([HCl]πυκνόasymp 1165 Μ) Ο υπολογισmicroός των απαιτούmicroενων όγκων
γίνεται microε τη χρήση της εξίσωσης της αραίωσης
dagger
Ccon sdot Vcon = Cdil sdot Vdil
Για την τιτλοδότηση του αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική
ζυγαριά περίπου 06 g ανθρακικού νατρίου και διαλύονταιαραιώνονται microε
απ νερό microέχρι τα 1000 mL σε ογκοmicroετρική φιάλη (1000 mL) 25 mL
από αυτό το διάλυmicroα χρησιmicroοποιούνται για καθεmicroία τιτλοδότηση 25 mL
διαλύmicroατος αραιού υδροχλωρικού οξέος Συνολικά διεξάγονται 4
τιτλοδοτήσεις για τον προσδιορισmicroό της microοριακότητας (συγκέντρωση του
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
HCl) του αραιού υδατικού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος Λαmicroβάνεται ο
microέσος όρος των τιmicroών Για άριστη επαναλληψιmicroότητα το σχετικό εύρος
των τιmicroών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 03
Οταν για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου χρησιmicroοποιείται σαν δείκτης
ερυθρό του microεθυλίου τότε η τιτλοδότηση διεξάγεται microέχρι βαθmicroιαίας
αλλαγής του κίτρινου χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο Στη συνέχεια το
διάλυmicroα βράζεται ήπια για 2 λεπτά και επαναεmicroφανίζεται το κίτρινο
χρώmicroα του δείκτη Στο σηmicroείο αυτό η κωνική φιάλη καλύπτεται microε γιαλί το
διάλυmicroα αφήνεται να κρυώσει και συνεχίζεται η τιτλοδότηση microέχρι
απότοmicroης αλλαγής του χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο (τελικό σηmicroείο)
H εξίσωση της οξεοβασικής αντίδρασης και ο σχετικός στοιχειοmicroετρικός
τύπος είναι ο ακόλουθoς
dagger
CO32- + 2H + AElig H 2O +CO2
dagger
2 (CCO 32 - sdot VCO3
2 - ) = CHCl sdot VHCl
2ο Μέρος
Σε υδατικό διάλυmicroα τα ανθρακικά microπορούν να τιτλοδοτηθούν σε όξινα
ανθρακικά microε ισοδύναmicroη ποσότητα πρωτονίων σύmicroφωνα microε την
αντίδραση
dagger
CO32- + H+ AElig HCO3
-
Το ισοδύναmicroο σηmicroείο αντιστοιχεί σε pH = 83 και σαν δείκτης
χρησιmicroοποιείται φαινολοφθαλείνη Τα ανθρακικά microπορούν να
τιτλοδοτηδούν περαιτέρω microέχρι το σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3)
σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
CO32- + 2H + AEliglt H 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π3 ΙΟΑΝΑΤΑΛΛΑΚΤΙΚΟΣ ∆ ΙΑΧΩΡΙΣΜΟΣ amp ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΛΙΟΥ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος NaOH
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για 20 mL δλmicro NaOH
[NaOH] molL
dagger
x [NaOH] plusmn s[NaOH] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας χλωριούχου καλίου σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ ΝαΟΗ) mL για 20 mL δλmicro Κ+
[K+] στο διαλυmicroα
m(KCl)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m( KCl) plusmn sm( KCl) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται
τιτλοmicroέτρηση του διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος (HCl διάλυmicroα
αναφοράς) που παρασκευάστηκε από διάλυmicroα πυκνού HCl (υδροχλωρικού
οξέος) microε laquoπρότυπη ουσίαraquo (ανθρακικό νάτριο Na2CO3) και στο δεύτερο
microέρος γίνεται η τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει Na2CO3
(ανθρακικό νάτριο) και NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) microε το
τιτλοδοτηmicroένο διάλυmicroα HCl (υδροχλωρικού οξέος)
1ο Μέρος
Το Na2CO3 (ανθρακικό νάτριο) microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν πρότυπη
ουσία όmicroως επειδή το στερεό Na2CO3 απορροφά υγρασία σχηmicroατίζοντας
Na2CO3 H2O και CO2 σχηmicroατίζοντας NaHCO3 πρέπει πριν τη χρήση του σαν
πρότυπη ουσία να ξηραίνεται στους 275 οC για επαναmicroετατροπή του σε
Na2CO3 Για την εκδίωξη προσροφηmicroένου H2O και CO2 αρκεί η ξήρανση
στους 140 οC για δύο ώρες
Αρχικά παρασκευάζονται 500 mL αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
([HCl]αραιόasymp 01 Μ διάλυmicroα αναφοράς) από διάλυmicroα πυκνού υδροχλωρικού
οξέος ([HCl]πυκνόasymp 1165 Μ) Ο υπολογισmicroός των απαιτούmicroενων όγκων
γίνεται microε τη χρήση της εξίσωσης της αραίωσης
dagger
Ccon sdot Vcon = Cdil sdot Vdil
Για την τιτλοδότηση του αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική
ζυγαριά περίπου 06 g ανθρακικού νατρίου και διαλύονταιαραιώνονται microε
απ νερό microέχρι τα 1000 mL σε ογκοmicroετρική φιάλη (1000 mL) 25 mL
από αυτό το διάλυmicroα χρησιmicroοποιούνται για καθεmicroία τιτλοδότηση 25 mL
διαλύmicroατος αραιού υδροχλωρικού οξέος Συνολικά διεξάγονται 4
τιτλοδοτήσεις για τον προσδιορισmicroό της microοριακότητας (συγκέντρωση του
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
HCl) του αραιού υδατικού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος Λαmicroβάνεται ο
microέσος όρος των τιmicroών Για άριστη επαναλληψιmicroότητα το σχετικό εύρος
των τιmicroών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 03
Οταν για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου χρησιmicroοποιείται σαν δείκτης
ερυθρό του microεθυλίου τότε η τιτλοδότηση διεξάγεται microέχρι βαθmicroιαίας
αλλαγής του κίτρινου χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο Στη συνέχεια το
διάλυmicroα βράζεται ήπια για 2 λεπτά και επαναεmicroφανίζεται το κίτρινο
χρώmicroα του δείκτη Στο σηmicroείο αυτό η κωνική φιάλη καλύπτεται microε γιαλί το
διάλυmicroα αφήνεται να κρυώσει και συνεχίζεται η τιτλοδότηση microέχρι
απότοmicroης αλλαγής του χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο (τελικό σηmicroείο)
H εξίσωση της οξεοβασικής αντίδρασης και ο σχετικός στοιχειοmicroετρικός
τύπος είναι ο ακόλουθoς
dagger
CO32- + 2H + AElig H 2O +CO2
dagger
2 (CCO 32 - sdot VCO3
2 - ) = CHCl sdot VHCl
2ο Μέρος
Σε υδατικό διάλυmicroα τα ανθρακικά microπορούν να τιτλοδοτηθούν σε όξινα
ανθρακικά microε ισοδύναmicroη ποσότητα πρωτονίων σύmicroφωνα microε την
αντίδραση
dagger
CO32- + H+ AElig HCO3
-
Το ισοδύναmicroο σηmicroείο αντιστοιχεί σε pH = 83 και σαν δείκτης
χρησιmicroοποιείται φαινολοφθαλείνη Τα ανθρακικά microπορούν να
τιτλοδοτηδούν περαιτέρω microέχρι το σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3)
σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
CO32- + 2H + AEliglt H 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
ΠΟΣΟΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ
Π4 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΜΙΓΜΑΤΟΣ Na2CO3+NaHCO3
(microε Οξεοβασική Τιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται
τιτλοmicroέτρηση του διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος (HCl διάλυmicroα
αναφοράς) που παρασκευάστηκε από διάλυmicroα πυκνού HCl (υδροχλωρικού
οξέος) microε laquoπρότυπη ουσίαraquo (ανθρακικό νάτριο Na2CO3) και στο δεύτερο
microέρος γίνεται η τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει Na2CO3
(ανθρακικό νάτριο) και NaHCO3 (όξινο ανθρακικό νάτριο) microε το
τιτλοδοτηmicroένο διάλυmicroα HCl (υδροχλωρικού οξέος)
1ο Μέρος
Το Na2CO3 (ανθρακικό νάτριο) microπορεί να χρησιmicroοποιηθεί σαν πρότυπη
ουσία όmicroως επειδή το στερεό Na2CO3 απορροφά υγρασία σχηmicroατίζοντας
Na2CO3 H2O και CO2 σχηmicroατίζοντας NaHCO3 πρέπει πριν τη χρήση του σαν
πρότυπη ουσία να ξηραίνεται στους 275 οC για επαναmicroετατροπή του σε
Na2CO3 Για την εκδίωξη προσροφηmicroένου H2O και CO2 αρκεί η ξήρανση
στους 140 οC για δύο ώρες
Αρχικά παρασκευάζονται 500 mL αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
([HCl]αραιόasymp 01 Μ διάλυmicroα αναφοράς) από διάλυmicroα πυκνού υδροχλωρικού
οξέος ([HCl]πυκνόasymp 1165 Μ) Ο υπολογισmicroός των απαιτούmicroενων όγκων
γίνεται microε τη χρήση της εξίσωσης της αραίωσης
dagger
Ccon sdot Vcon = Cdil sdot Vdil
Για την τιτλοδότηση του αραιού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος
ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική
ζυγαριά περίπου 06 g ανθρακικού νατρίου και διαλύονταιαραιώνονται microε
απ νερό microέχρι τα 1000 mL σε ογκοmicroετρική φιάλη (1000 mL) 25 mL
από αυτό το διάλυmicroα χρησιmicroοποιούνται για καθεmicroία τιτλοδότηση 25 mL
διαλύmicroατος αραιού υδροχλωρικού οξέος Συνολικά διεξάγονται 4
τιτλοδοτήσεις για τον προσδιορισmicroό της microοριακότητας (συγκέντρωση του
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
HCl) του αραιού υδατικού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος Λαmicroβάνεται ο
microέσος όρος των τιmicroών Για άριστη επαναλληψιmicroότητα το σχετικό εύρος
των τιmicroών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 03
Οταν για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου χρησιmicroοποιείται σαν δείκτης
ερυθρό του microεθυλίου τότε η τιτλοδότηση διεξάγεται microέχρι βαθmicroιαίας
αλλαγής του κίτρινου χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο Στη συνέχεια το
διάλυmicroα βράζεται ήπια για 2 λεπτά και επαναεmicroφανίζεται το κίτρινο
χρώmicroα του δείκτη Στο σηmicroείο αυτό η κωνική φιάλη καλύπτεται microε γιαλί το
διάλυmicroα αφήνεται να κρυώσει και συνεχίζεται η τιτλοδότηση microέχρι
απότοmicroης αλλαγής του χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο (τελικό σηmicroείο)
H εξίσωση της οξεοβασικής αντίδρασης και ο σχετικός στοιχειοmicroετρικός
τύπος είναι ο ακόλουθoς
dagger
CO32- + 2H + AElig H 2O +CO2
dagger
2 (CCO 32 - sdot VCO3
2 - ) = CHCl sdot VHCl
2ο Μέρος
Σε υδατικό διάλυmicroα τα ανθρακικά microπορούν να τιτλοδοτηθούν σε όξινα
ανθρακικά microε ισοδύναmicroη ποσότητα πρωτονίων σύmicroφωνα microε την
αντίδραση
dagger
CO32- + H+ AElig HCO3
-
Το ισοδύναmicroο σηmicroείο αντιστοιχεί σε pH = 83 και σαν δείκτης
χρησιmicroοποιείται φαινολοφθαλείνη Τα ανθρακικά microπορούν να
τιτλοδοτηδούν περαιτέρω microέχρι το σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3)
σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
CO32- + 2H + AEliglt H 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
HCl) του αραιού υδατικού διαλύmicroατος υδροχλωρικού οξέος Λαmicroβάνεται ο
microέσος όρος των τιmicroών Για άριστη επαναλληψιmicroότητα το σχετικό εύρος
των τιmicroών δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 03
Οταν για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου χρησιmicroοποιείται σαν δείκτης
ερυθρό του microεθυλίου τότε η τιτλοδότηση διεξάγεται microέχρι βαθmicroιαίας
αλλαγής του κίτρινου χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο Στη συνέχεια το
διάλυmicroα βράζεται ήπια για 2 λεπτά και επαναεmicroφανίζεται το κίτρινο
χρώmicroα του δείκτη Στο σηmicroείο αυτό η κωνική φιάλη καλύπτεται microε γιαλί το
διάλυmicroα αφήνεται να κρυώσει και συνεχίζεται η τιτλοδότηση microέχρι
απότοmicroης αλλαγής του χρώmicroατος του δείκτη σε κόκκινο (τελικό σηmicroείο)
H εξίσωση της οξεοβασικής αντίδρασης και ο σχετικός στοιχειοmicroετρικός
τύπος είναι ο ακόλουθoς
dagger
CO32- + 2H + AElig H 2O +CO2
dagger
2 (CCO 32 - sdot VCO3
2 - ) = CHCl sdot VHCl
2ο Μέρος
Σε υδατικό διάλυmicroα τα ανθρακικά microπορούν να τιτλοδοτηθούν σε όξινα
ανθρακικά microε ισοδύναmicroη ποσότητα πρωτονίων σύmicroφωνα microε την
αντίδραση
dagger
CO32- + H+ AElig HCO3
-
Το ισοδύναmicroο σηmicroείο αντιστοιχεί σε pH = 83 και σαν δείκτης
χρησιmicroοποιείται φαινολοφθαλείνη Τα ανθρακικά microπορούν να
τιτλοδοτηδούν περαιτέρω microέχρι το σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3)
σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
CO32- + 2H + AEliglt H 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
Στο σχηmicroατισmicroό ανθρακικού οξέος (H2CO3) οδηγεί και η αντίδραση όξινου
ανθρακικού microε ισχυρό οξύ (πχ HCl) σύmicroφωνα microε την αντίδραση
dagger
HCO3- + H+ AEligltH 2CO3 gt (H2O +CO2 )
Το τελικό σηmicroείο αυτού του σταδίου αντιστοιχεί σε περίπου pH = 37
Κατάλληλος δείκτης για την ένδειξη του τελικού σηmicroείου είναι το
πορτοκαλί του microεθυλίου Οταν στο διάλυmicroα βρίσκονται microόνο ανθρακικά
τότε ο ισοδύναmicroος όγκος του πρώτου σταδίου (δείκτης
φαινολοφθαλείνης) ισούται microε τον ισοδύναmicroο όγκο του δεύτερου σταδίου
Όmicroως παρουσία και όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα ο ισοδύναmicroος όγκος
του δευτέρου σταδίου θα είναι microεγαλύτερος από τον ισοδύναmicroο όγκο του
πρώτου σταδίου της τιτλοδότησης των ανθρακικών Απο τη διαφορά των
ισοδύναmicroων όγκων τιτλοδότησης microπορεί να προσδιορισθεί η συγκέντρωση
όξινων ανθρακικών στο διάλυmicroα
Μια χαρακτηριστική καmicroπύλη τιτλοδότησης 30 mL υδατικού διαλύmicroατος
που περιέχει ανθρακικά (01 Μ) και όξινα ανθρακικά (01 Μ) microε υδατικό
διαλυmicroα HCl (01 M) φαίνεται στο ακόλουθο σχήmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________
H τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που παραλάβατε και περιέχει
ανθρακικό νάτριο και όξινο ανθρακικό νάτριο αραιώνεται σε ογκοmicroετρική
φιάλη 100 mL και τιτλοmicroετρείται microε διάλυmicroα υδροχλωρικού οξέος (διάλυmicroα
αναφοράς) όπως και στο πρώτο microέρος
Να προσδιορισθεί η ποσότητα (σε g) ανθρακικού νατρίου και
όξινου ανθρακικού νατρίου που περιέχεται στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 4 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π4 ΟΞΕΟΒΑΣΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΑΝΘΡΑΚΙΚΩΝ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Βαθmicroονόmicroηση διαλύmicroατος HCl
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL για m(Na2CO3)
[HCl] molL
dagger
x [HCl] plusmn s[HCl] = - - - - plusmn - - - - molL
2 Προσδιορισmicroός ανθρακικών σε ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(01 Μ HCl) mL_1- ΙΣ
m(Na2CO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(Na 2CO 3 ) plusmn sm(Na 2CO 3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Μέτρηση 1 2 3 4 5
V(01 Μ HCl) mL_2- ΙΣ
m(NaHCO3)g στο αγν δείγmicroα
dagger
x m(NaHCO 3 ) plusmn sm(NaHCO3 ) = - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ NΙΚΕΛΙΟΥ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη)
Γενικότητες
H σταθmicroική ανάλυση είναι η πλέον κλασική microέθοδος χηmicroικής ανάλυσης και
πολύ ακριβής microέθοδος (στην ορθότητα και επαναλληψιmicroότητα lt 01) όσον
αφορά τον προσδιορισmicroό (κυρίως microετάλλων) σε δείγmicroατα κραmicroάτων
πετρωmicroάτων κα Xρησιmicroοποιείται σαν microέθοδος αναφοράς στη βαθmicroονόmicroηση
και στον έλεγχο αξιοπιστίας των ενόργανων microεθόδων ανάλυσης
H σταθmicroική ανάλυση στηρίζεται στον ποσοτικό διαχωρισmicroό ενός είδους από
το δείγmicroα σε στοιχειοmicroετρικά γνωστή και σταθmicroικά προσδιορίσιmicroη microορφή H
πιό συνήθης διαδικασία είναι η καταβύθιση του προς ανάλυση είδους από
διάλυmicroα microε προσθήκη ειδικού εκλεκτικού αντιδραστηρίου
αναλ είδος αντιδραστήριο αδιάλυτη microορφή τελική microορφή
Fe3+ NH3(aq) Fe(OH)3(aq) Fe2O3
Al3+ NH3(aq) Al(OH)3(aq) Al2O3
Ni2+ διmicroεθυλογλυοξίmicro
η
Ni(DMGl)2(aq) Ni(DMGl)2
Ca2+ C2O42- CaC2O4(aq) CaC2O4CaCO3Ca
O
SO42-
Ba2+ BaSO4(aq) BaSO4
Πριν την ανάλυση πρέπει να διεξαχθεί ο διαχωρισmicroός των ιόντων νικελίου και
σιδήρου O διαχωρισmicroός στηρίζεται στην υδρόλυση του οξικού σιδήρου και
νικελίου που λαmicroβάνει χώρα σε διαφορετικά pH για κάθε microεταλλοϊόν Tο
Fe(OH)3 αρχίζει να καταβυθίζεται από pH gt 22 ενώ το Ni(OH)2 από pH gt
74
Στα πλαίσια αυτού του πειράmicroατος ο προσδιορισmicroός του νικελίου διεξάγεται
σταθmicroικά microετά από ιζηmicroατοποίηση του Ni2+ microε διmicroεθυλογλυοξίmicroη Το δείγmicroα
είναι κράmicroα νικελίου-σιδήρου και θα πρέπει προηγουmicroένως να διαλυτοποιηθεί
microε πυκνό νιτρικό οξύ
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________
Γιαλικά
ογκοmicroετρικές φιάλες 50 mL και 10
mL
ποτήρι 400 mL σιφώνια
χοάνη ιθmicroός υάλου
Xηmicroικά
HCl (10 και 36) πυκνό ΗNΟ3
H2O2 (35) NaCO3 (3)
NH3 (10) DMG (1)
17 g NaOAc 1 g NH2OHHCl
100 mg Phen
χαρτί pH ιθmicroός χάρτου
∆ιαλυτοποίηση ∆είγmicroατος
Το δείγmicroα κράmicroατος Ni-Fe (περίπου 015 g) ζυγίζεται microε αναλυτική ακρίβεια
και διαλυτοποιείται σε ποτήρι ζέσεως (microε πολύ προσοχή στάγδην και υπό
συνεχή ανάδευση microε microαγνητάκι) microε πυκνό νιτρικό οξύ και αραιώνεται microε απ
νερό σε ογκ φιάλη 5000 mL
∆ιεξαγωγή ∆ιαχωρισmicroού
2000 mL του προς ανάλυση διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο (20 mL)
σε ποτήρι (400 mL) προστίθενται 2 mL H2O2 (35) και HCl (36) και το
διάλυmicroα θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού (Fe(II) Dagger Fe(III) και διάσπαση H2O2) Oταν
το διάλυmicroα κρυώσει προστίθεται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση διάλυmicroα
Na2CO3 microέχρις ότου θολώσει το διάλυmicroαmicroιγmicroα Tο ίζηmicroα αναδιαλύεται microε
microερικές σταγόνες HCl (10) και το διαυγές κιτρινωπό διάλυmicroα αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό σε 250 mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους
80 οC (προσοχή στη θερmicroοκρασία) και στο θερmicroό διάλυmicroα προστίθενται
στάγδην υπό συνεχή ανάδευση 30 mL διαλύmicroατος NaOAc (10)
Σχηmicroατίζεται ερυθρό αλκαλικό ίζηmicroα οξικού σιδήρου που υπό την επίδραση
της θερmicroοκρασίας διασπάται σε Fe(OH)3 και HOAc Tο αιώρηmicroα θερmicroαίνεται
για σύντοmicroο χρονικό διάστηmicroα και αmicroέσως διηθείται (microε ιθmicroό χάρτου) και
ξεπλένεται microε ζεστό διάλυmicroα NaOAc (3) To διήθηmicroα και το νερό του
ξεπλύmicroατος συγκεντρώνονται στο ίδιο ποτήρι και ακολουθεί η σταθmicroική
ανάλυση του νικελίου (βλ σηmicroειώσεις 2ο microέρος)
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 5 ___________________________________________________________________________ Tο ίζηmicroα του τρισθενούς σιδήρου (Fe(OH)3) αναδιαλύεται microε HCl (10) και
ξεπλένεται απο τον ιθmicroό χάρτου microε ζεστό απεσταγmicroένο νερό Tο αναδιαλυmicroένο
ίζηmicroα και το νερό του ξεπλύmicroατος microεταφέρονται σε ογκοmicroετρική φιάλη 500 mL
συmicroπληρώνεται microε απεσταγmicroένο νερό και ακολουθεί η φωτοmicroετρική ανάλυση του
σιδήρου στα 508 nm Πριν την ανάλυση ο Fe(III) πρέπει microε περίσσεια υδροξυλαmicroίνης
ή υδροκινόνης να αναχθεί ποσοτικά σε Fe(II)
Σταθmicro ική Aνάλυση N ικελίου
Όργανα
ποτήρι ζέσεως
ογκοmicroετρικές φιάλες
σιφώνια
ηθmicroός υάλου
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
φούρνος ξηραντήρας
Xηmicroικά ηmicroίπυκνα διαλύmicroατα (11) NH3 και
HCl υδατ διάλυmicroα διmicroεθυλογλυοξίmicroης
(1)
Ni2+(aq) + 2 C4H7N2O2(aq) -----gt Ni(C4H7N2O2)2(s)
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση διάλυmicroα (50 mL σε ποτήρι ζέσεως 500 mL) προστίθεται 1 mL
διαλύmicroατος HCl (11) και το διάλυmicroα αραιώνεται microε απεσταγmicroένο νερό microέχρις 200
mL Στη συνέχεια το διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 70 οC και στο θερmicroό διάλυmicroα
προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL διαλύmicroατος
διmicroεθυλογλυοξίmicroης και διάλυmicroα αmicromicroωνίας microέχρις ότου το pH πάρει τιmicroές microεταξύ 8 και
9 Mε την προσθήκη σχηmicroατίζεται κόκκινο ίζηmicroα που θερmicroαίνεται microέχρι βρασmicroού υπό
συνεχή ανάδευση για περίπου ένα λεπτό και έπειτα αφήνεται να ηρεmicroήσει για
περίπου microία ώρα Aκολούθως το ίζηmicroα διηθείται και αφού ξεπλυθεί microε αραιό
αmicromicroωνιαλκαλικό υδατικό διάλυmicroα (01 M) ξηραίνεται για περίπου δύο ώρες στο
φούρνο σε 120 οC Έπειτα το ίζηmicroα αφήνεται να κρυώσει σε ξηραντήρα και ζυγίζεται
Yπολογίζεται η ποσότητα (σε mol και g) και η περιεκτικότητα του Ni στο δείγmicroα
(κράmicroα)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π5 ΣΤΑΘΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- --
1 Σταθmicro ική Ανάλυση Νικελίου
Μέτρηση 1 2 m(Ni(DMG)2) σε g
[Νι2+] σε molL
dagger
[Ni 2+ ] = - - - - plusmn - - - - mol L -1
m(Νι2+) g
dagger
m[Ni2+ ]
= - - - - plusmn - - - - g
dagger
kb(Ni 2+ ) = - - - - - plusmn - - - - g
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΚΟΣ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΧΛΩΡΙΟΥΧΩΝ ΣΕ Y∆ΑΤΙΚΟ ∆ΙΑΛΥΜΑ
(Μέθοδος Mohr)
Γενικότητες Oι τιτλοmicroετρήσεις καταβύθισης βασίζονται σε microια αντίδραση κατά την οποία
σχηmicroατίζεται στερεά φάση (ίζηmicroα) Για να χρησιmicroοποιηθεί microια αντίδραση σε
τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης πρέπει να είναι ταχεία και ποσοτική το
σχηmicroατιζόmicroενο ίζηmicroα να έχει σταθερή και γνωστή στοιχειοmicroετρία και να
υπάρχει δυνατότητα εντοπισmicroού του ισοδύναmicroου σηmicroείου της
Kατά την τιτλοmicroέτρηση καταβύθισης των χλωριούχων (Cl-) διακρίνουmicroε δύο
περιοχές
I [Cl-] gt [Ag+] οπότε [Cl-]aq = [Cl-]tot - [Ag+]ad
και II [Ag+] gt [Cl-] οπότε [Ag+]aq = [Ag+]ad - [Cl-]tot
Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο έχουmicroε [Ag+]aq = [Cl-] aq = (Ksp)12 Στην περιοχή I σχηmicroατίζεται ίζηmicroα χλωριούχου αργύρου (AgCl) Mετά το
πέρας του ισοδύναmicroου σηmicroείου έχει ιζηmicroατοποιηθεί ποσοτικά το χλωριούχο
και αρχίζει η ιζηmicroατοποίηση του χρωmicroικού Aν και φαινοmicroενικά το ίζηmicroα του
χλωριούχου αργύρου Ksp = 1 x 10-10 (molL)2 έχει microεγαλύτερο γινόmicroενο
διαλυτότητας από το ίζηmicroα του χρωmicroικού αργύρου Ksp = 4 x 10-12
(molL)3 ο χλωριούχος άργυρος ιζηmicroατοποιείται πρώτος επειδή εξ ορισmicroού
ισχύει
Ksp(AgCl) = [Ag+] [Cl-] Ksp = 16 x 10-10 (molL)2
ενώ
Ksp(AgBr) = [Ag+] [Br-] Ksp = 52 x 10-13 (molL)2
Ksp(Ag2CrO4) = [Ag+] [Ag+] [CrO42-] Ksp = 4 x 10-12 (molL)3
Όταν καταβυθισθούν ποσοτικά τα χλωριούχα microε τα κατιόντα του αργύρου
αρχίζει η καταβύθιση των χρωmicroικών που έχουν καστανό-κόκκινο χρώmicroα και
δεικνύουν το πέρας της τιτλοmicroέτρησης
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
Oργανα Γυαλικά
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά διάλυmicroα 01 M AgNO3 ή άλας
AgNO3
διάλυmicroα K2CrO4 (1)
άλας NaCl
∆ιεξαγωγή
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 01461 g χλωριούχου νατρίου (NaCl MB= 584425 gmol) και στη
συνέχεια διαλυτοποιούνται σε περίπου 50 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των
250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 5 σταγόνες
προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος K2CrO4 (χρωmicroικό κάλιο) και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα microε διάλυmicroα νιτρικού αργύρου AgNO3 (περίπου 01 Μ
εάν δεν υπάρχει έτοιmicroο παρασκεύαζεται από το αντίστοιχο άλας) microέχρις
αλλαγής του χρώmicroατος από κίτρινο σε καστανό Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει το
διάλυmicroα νιτρικού αργύρου (AgNO3) Η ένδειξη του τελικού σηmicroείου της
τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στην αλλαγή χρώmicroατος Απο τα moles χλωριούχου
νατρίου που εξουδετερώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος νιτρικού
αργύρου που απαιτήθηκε υπολογίζεται η ακριβής συγκέντρωση του
διαλύmicroατος του νιτρικού αργύρου (AgNO3)
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει χλωριούχο νάτριο
(NaCl) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και ποσοτικά
microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 200 mL προς παρασκευή
διαλύmicroατος χλωριούχου νατρίου Ο αργυροmicroετρικός προσδιορισmicroός της
συγκέντρωσης του χλωριούχου νατρίου στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται
όπως και στο 1ο microέρος
∆ιεξάγονται 4-5 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) χλωριούχου νατρίου στο άγνωστο δείγmicroα
Επίσης προσδιορίζεται η περιεκτικότητα (σε ppm) χλωριούχων σε
πόσιmicroο ή θαλάσσιο νερό
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π6 ΑΡΓΥΡΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα -- -- -- ______________________________________________ 1 Τιτλοδότηση διαλύmicroατος Νιτρικού Αργύρου (01 Μ)
Μέτρηση 1 2 3 4 5 m(NaCl) g
V(Ag+) mL
C(Ag+) σε molL
dagger
x C(Ag + )
plusmn sC(Ag + )
= - - - - plusmn - - - - mol L -1
2 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Χλωριούχου Νατρίου στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(Ag+) mL για 20 mL δλmicro NaCl
C(NaCl) στο αγν διαλ
m(NaCl) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m(NaCl) plusmn sm (NaCl) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
3 Προσδιορισmicroός συγκέντρωσης χλωριούχων σε φυσικό υδατικό
δείγmicroα
[Cl -] = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________ Π7 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΚΛΗΡΟΤΗΤΑΣ ΝΕΡΟΥ ΜΕ ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΚΗ TΙΤΛΟ∆ΟΤΗΣΗ
(EDTA amp EBT)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
προξηραmicroένο άλας EDTA (Y)
(70 - 80 οC για 2 h)
δείκτης Eriochrom Black T ρυθmicroιστικό διάλυmicroα NH4Cl NH3
2 HY3-(aq) + Ca2+(aq) + Mg2+(aq) ----gt [CaY]2-(aq) + [MgY]2-
(aq) + 2H+(aq)
HY3-(aq) + [MgInd]-(aq) ----gt [MgY]2-(aq) + HInd2-(aq)
Πρότυπο ∆ιάλυmicroα EDTA Zυγίζονται 37225 g EDTA (Na2H2Y 2H2O MB = 37224) που έχουν
προξηρανθεί στους 70-80 oC για 2 ώρες και διαλύονται σε απεσταγmicroένο
νερό Tο διάλυmicroα microεταφέρεται σε ογκοmicroετρική φιάλη (1L) συmicroπληρώνεται microε
νερό και οmicroοιογενοποιείται microε ανακίνηση Tο διάλυmicroα (01 M EDTA)
φυλάσσεται σε πλαστική φιάλη (PE)
Pυθmicroιστικό ∆ιάλυmicroα NH3-NH4Cl
675 g NH4Cl και 570 mL πυκνής NH3 αραιώνονται microε απεσταγmicroένο νερό σε
ογκοmicroετρική φιάλη 100 mL
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 7 ___________________________________________________________________________
∆ιεξαγωγή
Το laquoάγνωστοraquo στερεό δείγmicroα (ανθρακικό ασβέστιο CaCO3) διαλυτοποιείται
προσεκτικά microε ηmicroί-πυκνό υδροχλωρικό οξύ (HCl) και αραιώνεται microε
απιονισmicroένο νερό σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 mL
20 mL του προς ανάλυση υδατικού διαλύmicroατος microεταφέρονται microε σιφώνιο σε
κωνική φιάλη και στη συνέχεια προστίθενται περίπου 5 mL ρυθmicroιστικού
διαλύmicroατος (pH 10) και microικρή ποσότητα δείκτη (microε την άκρη microεταλλικής
σπαθίδας) Tο διάλυmicroα θερmicroαίνεται στους 50 oC και τιτλοδοτείται microε το
πρότυπο διάλυmicroα EDTA (microε τη χρήση προχοίδας) microέχρις αλλαγής χρώmicroατος
του δείκτη από ερυθρό σε κυανό
Yπολογίζεται η ποσότητα του microαγνησίου και ασβεστίου (σε molL)
στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η σκληρότητα (σε mgL CaCO3) σε δείγmicroατα
πόσιmicroου νερού
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Πειραmicroα Π7 ΣΥΜΠΛΟΚΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 13 10 05 ______________________________________________ 1 Προσδιορισmicroός Συγκέντρωσης Ιόντων Ασβεστίου σε Υδατικό
∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 20 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο αγν διαλ
ppm(Ca2+) στο αγν διαλ
dagger
x [Ca 2+ ]
plusmn s[Ca2+ ]
= - - - - plusmn - - - - (molL)
2 Προσδιορισmicroός σκληρότητας πόσιmicroου νερού
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(EDTA) mL για 50 mL δλmicro Ca2+
[Ca2+] στο νερό
ppm(CaCO3) στο νερό
[CaCO3] = ------ plusmn ------ (mgL)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ∆ΙΣΘΕΝΟΥΣ XΑΛΚΟΥ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Στην ιωδιοmicroετρία η βασική οξειδοαναγωγική ηmicroιαντίδραση είναι
dagger
I2 + 2e- acute2I-
Η αντίδραση είναι αmicroφίδροmicroη λόγω του χαmicroηλού οξειδοαναγωγικού
δυναmicroικού της Το ιώδιο δρα οξειδωτικά και το ιωδιούχο αναγωγικά Έτσι
microπορεί να γίνει χρήση αυτής της αντίδρασης για τιτλοδότηση τόσο
οξειδωτικών όσο και αναγωγικών ενώσεων
Οι αναγωγικές ενώσεις microπορούν να τιτλοδοτηθούν άmicroεσα ενώ οι
οξειδωτικές ενώσεις τιτλοδοτούνται έmicromicroεσα Οι οξειδωτικές ενώσεις
ανάγονται microε περίσσεια ιωδιούχου καλίου και το παραγόmicroενο ιώδιο
ογκοmicroετρείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου Απο την ποσότητα
θειοθειϊκού που καταναλώνεται υπολογίζεται η ποσότητα της οξειδωτικής
ένωσης Η εξίσωση της σχετικής αντίδρασης είναι
dagger
2S2O32-
+ I2 acuteS4O62-
+ 2I-
Το τελικό σηmicroείο της αντίδρασης προσδιορίζεται microε την εmicroφάνιση ή
εξαφάνιση του ιώδους χρώmicroατος του ιωδίου Για ακριβέστερο
προσδιορισmicroό του τελικού σηmicroείου προστίθενται 1-2 mL υδατικού
διαλύmicroατος αmicroύλου (3 κβ) Ο δείκτης αυτός σχηmicroατίζει microε το ιώδιο microια
ένωση microε έντονο κυανό χρώmicroα που είναι διακριτό και για συγκεντρώσεις
ιωδίου της τάξης των 10 micromolL
Όργανα
Ποτήρια ζέσεως
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
Xηmicroικά
διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου
(διάλυmicroα αναφοράς 0100 Μ)
άλας ιωδιούχου καλίου
απιονισmicroένο νερό
υδατικό διάλυmicroα αmicroύλου (3 κβ)
άγνωστο δείγmicroα ένυδρου θειικού
χαλκού (CuSO4 middot 5Η2Ο)
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________ ∆ιεξαγωγή
Το προς ανάλυση δείγmicroα (που περιέχει ένυδρο θειϊκό χαλκό CuSO4middot5Η2Ο)
microεταφέρεται προσεκτικά σε ογκοmicroετρική φιάλη 250 ml αραιώνεται microε
απεσταγmicroένο νερό προσεκτικά και microε ακρίβεια microέχρι τη χαραγή και στη
συνέχεια microε ανακίνηση της φιάλης αναδιαλύεται πλήρως
Από τη φιάλη λαmicroβάνονται και microεταφέρονται microε σιφώνιο 50 ml του
διαλύmicroατος του θειικού χαλκού (άγνωστο διάλυmicroα) σε κωνική φιάλη των 250
ml και προστίθενται 1 g ιωδιούχου καλίου (ΚΙ) Παρατηρείται παραγωγή
σκούρο καφέ αιωρήmicroατος Παράγεται γαλακτώδες ίζηmicroα Cu2SO4
Το αιώρηmicroα τιτλοδοτείται microε πρότυπο διάλυmicroα θειοθειϊκού νατρίου 0100 Μ
(Na2S2O3) Στο ισοδύναmicroο σηmicroείο το ιώδες χρώmicroα του αιωρήmicroατος
microετατρέπεται σε άσπροκρεmicro χρώmicroα Για επιβεβαίωση του τέλους της
τιτλοδότησης προστίθενται 2 ml διαλύmicroατος αmicroύλου στην κωνική φιάλη και
αναδεύονται Εmicroφάνιση κυανού χρώmicroατος υποδεικνύει ότι ακόmicroα υπάρχει
ιώδιο που δεν έχει αντιδράσει Η προσθήκη θειοθειϊκού νατρίου συνεχίζεται
microέχρις ότου δεν παρατηρείται πια το microπλε χρώmicroα
∆ιεξάγονται 5 επαναληπτικές τιτλοδοτήσεις και προσδιορίζεται η
περιεκτικότητα (σε g) θειϊκού χαλκού στο δείγmicroα
Επίσης προσδοιρίζεται η -κβ περιεκτικότητα χαλκού στο
κυπριακό σέντ
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 8 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα Π8 ΙΩ∆ΟΜΕΤΡΙΑ Aριθmicroός ∆είγmicroατος Όνοmicroα 28 09 05 ______________________________________________
1 Προσδιορισmicroός Ποσότητας Ένυδρου Θειϊκού Χαλκού στο ∆είγmicroα
Μέτρηση 1 2 3 4 5 V(S2O4
2-) mL για 25 mL διαλ CuSO4 5Η2Ο
C(Cu2+) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) στο αγν διαλυmicroα
m(CuSO4 5Η2Ο) σε g στο αρχ δείγmicroα
dagger
x m( CuSO 4sdot 5 H2O) plusmn sm( CuSO4 sdot 5 H2O) = - - - - plusmn - - - - gδείγmicroα
2 Προσδιορισmicroός περιεκτικότητας χαλκού σε κέρmicroα
κβ-περιεκτικότητα χαλκού = ------ plusmn ------
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________ Π9 ΜΑΓΓΑΝΟΜΕΤΡΙΑ ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΟΞΑΛΙΚΩΝ ΣΕ ΑΓΝΩΣΤΟ ∆ΕΙΓΜΑ
(microε Oξειδοαναγωγική Tιτλοmicroέτρηση)
Το πείραmicroα αποτελείται από δύο microέρη Στο πρώτο microέρος γίνεται τιτλοmicroέτρηση
του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) microε
laquoπρότυπη ουσίαraquo (οξαλικό κάλιο Κ2C2O4) και στο δεύτερο microέρος γίνεται η
τιτλοmicroέτρηση αγνώστου δείγmicroατος που περιέχει οξαλικό κάλιο (Κ2C2O4)
1ο Μέρος
Ζυγίζονται microε ακρίβεια τεσσάρων σηmicroαντικών ψηφίων σε αναλυτική ζυγαριά
περίπου 012 g οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) και στη συνέχεια διαλυτοποιούνται σε
25 mL απ νερού σε κωνική φιάλη των 250 ml Σε αυτό το διάλυmicroα προστίθενται
προσεκτικά και υπό συνεχή ανάδευση 50 mL προπαρασκευασmicroένου διαλύmicroατος 2
Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε θερmicroαντική πλάκα microέχρι
που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C (έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η
θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η
τιτλοδότηση microε διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο
τέλος της τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που
περιέχει το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Η ένδειξη του τελικού
σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του υπερmicroαγγανικού Απο τα
moles οξαλικού που οξειδώθηκαν και τον όγκο του διαλύmicroατος υπερmicroαγγανικού
που απαιτήθηκε υπολογίζεται η συγκέντρωση του διαλύmicroατος του
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Οι εξισώσεις των οξειδοαναγωγικών
(ηmicroι)αντιδράσεων και οι σχετικοί στοιχειο-microετρικοί τύποι είναι οι ακόλουθοι
dagger
2 x (MnO4- + 5e- + 8H+ AElig Mn2+ + H2O)
5 x (C2O 42- AElig 2CO2 +2e-)
_____________________________________
2MnO4- +16H+ + 5C2O4
2- AElig 2Mn2+ + 8H2O +10CO2
dagger
moxalic
MBoxalic= noxalic 2 noxalic = 5 (Cperm sdot Vperm )
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
2ο Μέρος
Το προς ανάλυση δείγmicroα (άγνωστο δείγmicroα που περιέχει οξαλικό κάλιο
(Κ2C2O4) και βρίσκεται σε πλαστικό δοχείο microεταφέρεται προσεκτικά και
ποσοτικά microε τη βοήθεια απ νερού σε ογκοmicroετρική φιάλη των 100 mL
προς παρασκευή διαλύmicroατος οξαλικού καλίου 100 mL Ο
οξειδοαναγωγικόςτιτλοmicroετρικός προσδιορισmicroός της συγκέντρωσης του
οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο rdquoάγνωστο διάλυmicroαrdquo διεξάγεται ως
ακολούθως
2500 mL του διαλύmicroατος microεταφέρονται σε κωνική φιάλη των 250 ml και
στη συνέχεια προστίθενται στάγδην και υπό συνεχή ανάδευση 50 ml
διαλύmicroατος 2 Μ H2SO4 Η κωνική φιάλη microε το διάλυmicroα θερmicroαίνεται σε
θερmicroαντική πλάκα microέχρι που η θερmicroοκρασία του να φτάσει τους 80 0C
(έλεγχος microε θερmicroόmicroετρο) Όταν η θερmicroοκρασία φθάσει τους 80 0C
αποmicroακρύνεται το θερmicroόmicroετρο και αρχίζει η τιτλοmicroέτρηση microε διάλυmicroα
υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4) Στην αρχή και στο τέλος της
τιτλοmicroέτρησης σηmicroειώνεται η ακριβής ένδειξη της προχοίδας που περιέχει
το διάλυmicroα υπερmicroαγγανικού καλίου (KΜnO4 διάλυmicroα αναφοράς) Η
ένδειξη του τελικού σηmicroείου της τιτλοmicroέτρησης στηρίζεται στο χρώmicroα του
υπερmicroαγγανικού
∆ιεξάγονται 4 επαναλληπτικές τιτλοδοτήσεις microε σκοπό τον προσδιορισmicroό
της ποσότητας (σε g) οξαλικού καλίου (Κ2C2O4) στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πείραmicroα 9 ___________________________________________________________________________
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
Π10 ΠΡΟΣ∆ΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΟΣΟΤΗΤΑΣ AΖΩΤΟΥ ΣΕ OΡΓΑΝΙΚΕΣ EΝΩΣΕΙΣ
(Mέθοδος Kjedahl)
Γενικότητες
Aζωτούχες οργανικές ενώσεις αντιδρούν microε πυκνό θειϊκό οξύ στην παρουσία
κατάλληλων καταλυτών σε διοξείδιο του άνθρακα νερό και αmicromicroωνία Σε
όξινο διάλυmicroα η αmicromicroωνία (ΝΗ3) βρίσκεται σε microορφή αmicromicroωνίο (ΝΗ4+) Tο
αmicromicroώνιο εκτοπίζεται από το διάλυmicroα microε καυστικό νάτριο και αποστάζεται σε
δοχείο microε καθορισmicroένη ποσότητα υδροχλωρικού οξέος (HCl) H αmicromicroωνία
εξουδετερώνει microέρος του οξέος και το υπόλοιπο τιτλοδοτείται microε πρότυπο
διάλυmicroα καυστικού νατρίου (01M NaOH)
Όργανα
ογκοmicroετρική φιάλη
προχοίδα
σιφώνια
κωνικό ποτήρι (Erlenmeyer)
θερmicroαντική πλάκα microε αναδευτήρα
συσκευή Kjeldahl
Xηmicroικά
πρότυπα διαλύmicroατα 01 M HCl και
NaOH
διάλυmicroα NaOH(40)
πυκνό διάλυmicroα θειϊκού οξέος
(98) microίγmicroα καταλύτη
διάλυmicroα δείκτη φαινολοφθαλείνης
∆ιεξαγωγή
Στο προς ανάλυση δείγmicroα microέσα στη σφαιρική φιάλη (κλασmicroατήρα) της
συσκευής Kjeldahl προστίθενται 150 mg καταλύτη και 20 mL διαλύmicroατος
πυκνού θειϊκού οξέος (98) Tο microίγmicroα θερmicroαίνεται προσεκτικά και αφήνεται
να βράζει ελαφρά microέχρις ότου το διάλυmicroα γίνει διαυγές (η διαλυτοποίηση
διεξάγεται στον απαγωγέα και το στόmicroιο της φιάλης καλύπτεται microε γιαλί) Στο
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα
Πειραmicroα 10 ___________________________________________________________________________
κρύο διαυγές διάλυmicroα προστίθενται προσεκτικά 150 mL απεσταγmicroένου
νερού και συναρmicroολογείται η συσκευή Kjeldahl που αποτελείται βασικά από
τον ψυκτήρα τη σταγονοmicroετρική χοάνη (που περιέχει 100 mL διαλύmicroατος
40-NaOH) και τον υποδοχέα (που περιέχει 5000 mL διαλύmicroατος 01 M
HCl) όπως φαίνεται στο σχήmicroα Mετά την προσεκτική προσθήκη των 100 mL
διαλύmicroατος 40-NaOΗ ακολουθεί η απόσταξη 20 mL διαλύmicroατος Mετά το
πέρας της απόσταξης ξεπλένεται ο ψυκτήρας microε απεσταγmicroένο νερό που
συλλέγεται microέσα στον υποδοχέα και ακολουθεί η τιτλοδότηση του υπόλοιπου
microη εξουδετερωmicroένου οξέος microε διάλυmicroα 01 M NαOH
Aπό τις ισοδύναmicroες συγκεντρώσεις υπολογίζεται η ποσότητα N στο δείγmicroα