Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων Σχολή Επιστημών Υγείας Τμήμα Βιολογικών Εφαρμογών και Τεχνολογιών

1. Πανεπιστήμιο ΙωαννίνωνΣχολή Επιστημών ΥγείαςΤμήμα Βιολογικών Εφαρμογών και Τεχνολογιών «Αναλυτική Χημεία – Ενόργανη Ανάλυση» Εισαγωγικές Έννοιες Δρ. Δημήτριος Στεργίου Διδάσκων Π.Δ. 407/80

2. Αναλυτική Χημεία – Ενόργανη Ανάλυση • ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ • Βασικές γνώσεις αναλυτικής χημείας: • Ορισμοί • Τρόποι έκφρασης συγκεντρώσεων διαλυμάτων • Στοιχειομετρικοί υπολογισμοί • Ισορροπίες οξέων και βάσεων • Ρυθμιστικά διαλύματα • Τεχνικές ενόργανης ανάλυσης (ηλεκτροχημικές, χρωματογραφικές, φασματοφωτομετρικές κ.α.) • ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΜΕΡΟΣ • http://users.uoi.gr/dimster • http://www.bat.uoi.gr/

3. Αναλυτική Χημεία • Χημικός χαρακτηρισμός της ύλης. • Προσδιορισμός της σύστασης ενός χημικού συστήματος ποιοτικά και ποσοτικά. • Διακρίνεται στην: • Ποιοτική ανάλυση: ταυτοποίηση (αναγνώριση) των στοιχείων που υπάρχουν σε ένα άγνωστο δείγμα. • Ποσοτική ανάλυση: προσδιορισμός της αναλογίας των διαφόρων στοιχείων που υπάρχουν σε ένα άγνωστο δείγμα.

4. Στάδια χημικής ανάλυσης • Δειγματοληψία: λήψη αντιπροσωπευτικού δείγματος από το σύνολο του προς ανάλυση υλικού. • Επεξεργασία δείγματος: κατάλληλη μορφή για χημική ανάλυση. • Ανάλυση: μέτρηση φυσικού ή χημικού μεγέθους. • Έκθεση και ερμηνεία αποτελεσμάτων: ολοκληρωμένη και σαφής έκθεση των αποτελεσμάτων. • Εξαγωγή συμπερασμάτων.

5. Μονάδες μέτρησης Προθέματα

6. Περί διαλυμάτων • Διάλυμα ονομάζεται ένα ομογενές μίγμα δύο ή περισσοτέρων ουσιών. • Διαλυμένη ουσία: το συστατικό με τη μικρότερη αναλογία. • Διαλύτης: το συστατικό με τη μεγαλύτερη αναλογία. • Συγκέντρωση: πόση διαλυμένη ουσία περιέχεται σε ένα δεδομένο όγκο ή μάζα διαλύματος ή διαλύτη. • Η συγκέντρωση εκφράζεται με φυσικές και χημικές μονάδες.

7. Έκφραση συγκέντρωσης με φυσικές μονάδες • Επί τοις εκατό κατά βάρος (% w/w): πόσα g διαλυμένης ουσίας περιέχονται σε 100 g διαλύματος. • Επί τοις εκατό κατά όγκο (% v/v): πόσα mL διαλυμένης ουσίας περιέχονται σε 100 mL διαλύματος. • Επί τοις εκατό κατά βάροςπρος όγκο (% w/v): πόσα g διαλυμένης ουσίας περιέχονται σε 100 mL διαλύματος. • Μέρη στο εκατομμύριο (ppm): mg διαλυμένης ουσίας σε 1 L διαλύματος. • Μέρη στο δισεκατομμύριο (ppb): μg διαλυμένης ουσίας σε 1 L διαλύματος. • Μέρη στο τρισεκατομμύριο (ppt): ng διαλυμένης ουσίας σε 1 L διαλύματος.

8. Έκφραση συγκέντρωσης με χημικές μονάδες • Μοριακή συγκέντρωση ή μοριακότητα (Μ, Molarity): πόσα mol διαλυμένης ουσίας περιέχονται σε 1 L διαλύματος. • Κανονική συγκέντρωση ή κανονικότητα (Ν, Normality): πόσα ισοδύναμα (eq) διαλυμένης ουσίας περιέχονται σε 1 L διαλύματος. • Μεταθετικές αντιδράσεις: • Ισοδύναμο οξέος: Μ.Β. οξέος / αριθμός Η+ που παρέχει ένα μόριο οξέος. • Ισοδύναμο βάσης: Μ.Β. βάσης / αριθμός Η+ που προσλαμβάνει ένα μόριο βάσης. • Οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις: • Ισοδύναμο οξειδωτικού: Μ.Β. οξειδωτικού / αριθμό ηλεκτρονίων που προσλαμβάνει ένα μόριο αυτού. • Ισοδύναμο αναγωγικού: Μ.Β. αναγωγικού / αριθμό ηλεκτρονίων που αποβάλλει ένα μόριο αυτού. • Η μαθηματική σχέση που συνδέει τη μοριακότητα (Μ) και την κανονικότητα (Ν) είναι: Ν = α × Μ όπου α = ο αριθμός των ισοδυνάμων ανάλογα με τη φύση της διαλυμένης ουσίας. • Μοριακή συγκέντρωση ανά 1000 g διαλύτη (m, Molality): πόσα mol διαλυμένης ουσίας περιέχονται σε 1000g διαλύτη.

9. Ζύγιση – Σφάλματα Ζύγισης Αναλυτικός ζυγός Ζυγός ακριβείας • Σωστή βαθμονόμηση ζυγού. • Διατηρούμε το ζυγό καθαρό πριν και μετά τη ζύγιση. • Δεν αγγίζουμε και δεν μετακινούμε το ζυγό κατά τη διάρκεια της ζύγισης. • Δεν αγγίζουμε το δοχείο ζύγισης με γυμνά χέρια (χαρτί ή λαβίδα). • Ζυγίζουμε πάντοτε με τις προστατευτικές θύρες κλειστές προς αποφυγή ρευμάτων αέρα. • Τοποθετούμε δοχείο με αφυδατική ουσία εντός του θαλάμου όταν πρόκειται να ζυγίσουμε υγροσκοπικές ουσίες. • Δεν ζυγίζουμε ποτέ ουσίες όταν είναι θερμές παρά μόνον όταν αποκτήσουν θερμοκρασία περιβάλλοντος.

10. Παρασκευή διαλυμάτων • Η παρασκευή ενός διαλύματος με επιθυμητή συγκέντρωση γίνεται με ζύγιση της κατάλληλης ποσότητας αντιδραστηρίου (στερεού ή υγρού) και διάλυση αυτής στον επιθυμητό όγκο εντός ογκομετρικής φιάλης. Διάλυση

11. Νόμος της Αραίωσης: αραιωμένα διαλύματα μπορούν να παρασκευαστούν από τα αντίστοιχα πυκνά. Cπ Vπ = CΑ VΑ • Νόμος της Ανάμιξης: ισχύει μόνο για όμοια διαλύματα. C1 V1 + C2 V2 = C3 V3