ARGOMENTO Grandezze chimiche fondamentali: 1. Numero di Avogadro 2. Mole 3. Massa Molare 4. Densità 5. Volume molare di un gas Modi di esprimere la concentrazione: 1. Molare M 2. Parti per milione ppm 3. Percentuale massa/massa 4. Percentuale massa/volume PREPARAZIONE DI SOLUZIONI 1. Per pesata 2. Per diluizione CALCOLO DEL ph 1. ph di Acidi forti 2. ph di basi forti 3. ph di acidi deboli 4. Basi deboli IDROLISI SALINA (SALE IN ACQUA) 1. sale di Acido Forte + Base Forte 2. sale di Acido Debole + Base Forte 3. sale di Acido Forte + Base Debole 4. sale di Acido Debole + Base Debole 5. sali di Acidi Poliprotici ed altri Anfoliti SOLUZIONI TAMPONE 1. Acido Debole + suo Sale: 2. Base Debole + suo Sale: 3. Miscela di Sali di Acido Polibasico FORMULE 1. N= 6,0210 23 (ci dice quanti pezzi sono contenuti in una mole di sostanza) 2. n = m/mm 3. MM= somma delle singole masse atomiche moltiplicate ognuna per il pedice presente nella formula: H 2 O (2x1 idrogeno + 16 ossigeno)= 18 g/mol 4. Rapporto tra massa e volume d= m/v ci dice quanto pesa 1 L di una determinata soluzione. 5. Una mole di qualsiasi gas occupa a c.n. un volume di 22,414 L. 1. M= n/v (numero di moli in 1 litro di soluzione) 2. PPM indica i mg di campione in 1 L di soluzione (mg/l) 3. % m/m grammi di soluto in 100 grammi di soluzione 4. % m/v grammi di soluto in 100 ml di soluzione. 1. m= MxVxMM 2. M 1 xv 1 =M 2 xm 2 ph= -log [H + ], poh=-log [OH - ], ph+poh= 14 1. [H + ]= M ACIDO 2. [OH - ]= M BASE 3. [H + ]= Ka x Ca 4. [OH - ]= Kb x Cb 1. ph = 7 (soluz. neutra) 2. K b = K W / K a [OH - ] = Kb x Cs (soluz. basica) 3. K a = K W / K b [H + ] = Ka x Cs (soluz. acida) 4. [H + ] = [K W (K a / K b )] ; PH = 7 - ½ log K a + ½ log K b 5. [H + ] = [ Ka1 (Ka2 c + KW) / (Ka1+ c) ] 1. [H + ] = K a (c a / c s ) 2. [OH - ] = K b (c b / c s ) 3. [H + ] = K a (c 1 / c 2 ) Mauro Sabella Pagina 1
TITOLAZIONI REDOX 1. Permanganometria: bilanciare la reazione redox in cui il permanganato di potassio si riduce ossidando l altra specie chimica (es. lo ione ferroso oppure l acido ossalico) ricavare dai coefficienti stechiometrici inseriti dopo il bilanciamento redox il rapporto molare di reazione RMR. Per calcolare il grammi di campione presenti nel campione titolati con una soluzione a titolo noto di permanganato di potassio applicare la seguente formula: m= (MxV)xMM Fe x RMR x Rd con Rd indichiamo il rapporto di diluizione che si ottiene considerando il rapporto tra la singola aliquota ed il volume totale del campione. Esempio: se il mio campione di ferro lo porto a volume in un matraccio da 100 ml e ne prelevo un aliquota da 25 significa che ho titolato ¼ del campione originale quindi dovrò moltiplicare il risultato x 4= Rd. 2. Iodometria: è un metodo analitico volumetrico indiretto: si usa come titolante il tiosolfato di sodio che reagisce con lo iodo prodotto dal campione sottoposto ad esame (es Rame Cu 2+ ) dopo che gli è stato aggiunto un eccesso di ioduro di potassio: bilanciare la reazione redox ricavare dai coefficienti stechiometrici inseriti dopo il bilanciamento redox il rapporto molare di reazione RMR Per calcolare il grammi di campione presenti nel campione titolati con una soluzione a titolo noto di permanganato di potassio applicare la seguente formula: m= (MxV) xmm Cu x RMR x Rd COMPOSTI DI COORDINAZIONE: 1. Durezza totale: ANALISI DELLE ACQUE: Mauro Sabella Pagina 2
2. durezza temporanea: 3. durezza permanente: la durezza si esprime in gradi francesi: 1 F= 1 g (CaCO 3 ) contenuto in 100 L di acqua. Equivale a dire 1 F = 1 mg (CaCO 3 ) contenuto in 100 ml di acqua. Onde elettromagnetiche: Relazione matematica tra le varie grandezze: la lunghezza d onda e la frequenza sono due grandezze inversamente proporzionali. l energia e la frequenza di una radiazione elettromagnetica sono direttamente proporzionali. Mauro Sabella Pagina 3
SPETTROFOTOMETRIA UV/VIS Campi spettrali ultravioletto lontano (da 10 nm a 200 nm) Ultravioletto vicino ( da200 nm a 380 nm) Visibile (da 380 nm a 750 nm) 1. Trasmittanza: frazione di luce trasmessa ed è uguale al rapporto tra l intensità del raggio emergente (I x ) fratto il raggio incidente (I 0 ) 2. Tasmittanza % 3. Assorbanza: indica la quantità di luce che viene trattenuta dal campione 4. Legge di lambert & beer : mette in relazione l assorbanza con la concentrazione di una soluzione, le due grandezze, entro certi limiti sperimentali, sono direttamente proporzionali. 1. T= I x /I 0 0<T<1 2. 0<T%<100% 3. A= - log T 4. A= axbxc a : coefficiente di assorbività, b: cammino ottico, C: concentrazione. GRAFICI RELATIVI ALLA SPETTROFOTOMETRIA UV/VIS Spettro elettromagnetico di una sostanza. In questo caso si tratta del Permanganato di potassio, una soluzione di tale sale viene sotto posta a scansione da 600 nm a 400 nm. Sull asse delle ordinate viene riportata l Assorbanza corrispondente ad ogni lunghezza d onda( sulle ascisse). Ciò permette di trovare il valore di in cui si ha la max assorbanza. Relazione lineare tra assorbanza e concentrazione. Si tratta di una retta di taratura in cui sull asse delle ordinate viene riportata l assorbanza mentre sulle ascisse la concentrazione. Queste due grandezze, secondo la legge di L&B, sono direttamente proporzionali entro certi limiti sperimentali. Schema a blocchi di uno spettrofotometro Sorgente luminosa-monocromatore-comparto Celle- Uv/Vis Rivelatore- Sistema di Elaborazione Dati. SPETTROFOTOMETRIA IR Cliccare sul seguente link: http://www.smauro.it/classi06/appuntiir/appunti%20ir1.pdf GRAFICI RELATIVI ALLE CURVE ph-metriche Mauro Sabella Pagina 4
Grafici a confronto Grafico 1 : titolazione di una base forte con un acido forte. Grafico 2 : titolazione di una base debole con un acido forte. Grafico 3 : titolazione di una base forte con un acido debole. Grafico 4 : titolazione di una base debole con un acido debole. Si riferisce al grafico ottenuto dalla titolazione di una soluzione di un sale basico (Na 2 CO 3 ) con un acido forte HCl. Si possono notare due punti di equivalenza in quanto il sale è bi-basico. Si riferisce al grafico ottenuto dalla titolazione di una soluzione di un acido triprotico (H 3 PO 4 ) con una Base forte NaOH. Si possono notare due punti di equivalenza nonstante l acido è triprotico, ciò dipende dal fatto che la 3 costante ha un valore così piccolo che il sistema potenziometrico non è in grado di rilevare. Mauro Sabella Pagina 5