Chimie analitică cantitativă - Volumetrie

INTRODUCERE

- Chimia analitică se ocupă cu studiul metodelor de analiză chimică și

analiză fizico-chimică.

- Analiza chimică stabilește compoziția calitativă și cantitativă a

substanțelor.

- Obiectivul chimiei analitice stabilirea bazelor teoretice și practice ale

metodelor de analiză chimică, metode care furnizează informații calitative,

semicantitative și cantitative despre compoziția elementală, funcțională și

structurală a oricărui compus natural sau sintetic.

- Analiza chimică calitativă se ocupă de identificarea elementelor, grupelor

de atomi (ioni) care există într-o substanță naturală, produs artificial sau

sintetic.

- Analiza chimică cantitativă are drept scop determinarea cantității din

fiecare component prezent în substanța analizată.

- Chimia analitică cantitativă are ca obiect determinarea proporției

diferitelor elemente din substanța de analizat sau diferitelor substanțe din

amestecul de analizat, prin metode de analiză cantitativă.

Continuturi necesare in studiul chimiei analitice

- Efectuarea unor analze chimice necesită cunoștințe teoretice

de bază:

- - legile fundamentale ale chimiei (legea conservării maselor,

legile proporțiilor, legea volumelor constante, legea

echivalenților chimici etc.);

- - legea echilibrului chimic;

- - proprietățile fizico-chimice ale substanțelor;

- - comportarea substanțelor în soluții apoase și neapoase;

- - tipuri de reacții în soluții apoase cu aspectele lor teoretice și

practice.

Metode de analiza

- Alegerea metodei de analiză se face în funcție de domeniul de concentrație, precizia și

sensibilitatea cerută, selectivitatea și rapiditatea.

- In functie de concentrația (cantitatea) substanței din proba de analizat, metodele

de analiza sunt:

- macroanalize(100 mg)

- microanalize (1 mg)

- semimicroanalize (0,001 mg = 1 μg)

-

- Sensibilitatea și precizia metodei

- Sensibilitatea metodei se referă la concentrația minimă dintr-o substanță, ce poate fi

determinată cu o anumită siguranță.

- Precizia se referă la corectitudinea rezultatului obținut printr-o metoda analitică. La fel

ca și sensibilitatea, precizia variază de la o metodă la alta.

- Selectivitatea metodei

- Selectivitatea este proprietatea unei metode de a furniza o precizie mai mare la

determinarea unei anumite substațne, comparativ cu alte substanțe coprezente. Cu cât

proba de analizat este mai complexă, cu atât metoda analitică trebuie sa fie mai

selectivă.

TIPURI DE METODE ANALITICE

- Metodele analitice pot fi împărțite în metode chimice și metode

instrumentale.

- Metodele chimice se bazează pe diferite operații chimice, folosind

sticlăria de laborator formată din aparate simple. In general, în metodele

chimice se măsoară masa sau volumul.

- Metodele instrumentale implică utilizarea unui echipament mult mai

complicat, bazat pe principii electronice, optice sau termice.

- In chimia analitică există cinci tipuri principale de metode de analiză:

- analize volumetrice

- analize gravimetrice

- analize electrometrice

- analize optice

- analize de separare.

PRINCIPIILE GENERALE ALE ANALIZEI VOLUMETRICE

- Metodele analizei volumetrice cuprind procedeele bazate pe măsurarea

volumelor unei soluții de reactiv a cărei concentrație este cunoscută si care

se adauga probei de analizat într-o anumită proporție, corespunzatoare

relațiilor stoechiometrice ce se stabilesc în reacția chimica dintre speciile

chimice studiate.

- “Volumetrie" = metodă de analiză cantitativă in care se măsoară volume de

soluție.

- metoda volumetrică = "metodă titrimetrică", deoarece operația principală

folosită în volumetrie este titrarea.

- Titrare - operația de adăugare - picătură cu picătură - a soluției de reactiv

de concentrație exact cunoscută (soluție titrată) peste soluția de analizat,

până la atingerea punctului de echivalență.

- Sfârșitul reacției de tipul aA+bB=cC+dD, în care toată cantitatea din

componentul de dozat (A) a reacționat cu soluția de concentrație cunoscută

(B) adăugată se numește punct de echivalență, și reprezintă momentul în

care substanțele A și B au reacționat total în cantități echivalente.

Punct de echivalenta. Punct final

- Pentru stabilirea punctului de echivalență se utilizează una din

proprietățile soluției care, la punctul de echivalență sau foarte

aproape de acesta, suferă o schimbare bruscă ce poate fi sesizată

fie vizual, fie cu ajutorul unui instrument de măsură.

- În general, în operația de titrare punctul de echivalență se stabilește

cu o anumită eroare, deoarece variația proprietății examinate nu

coincide exact cu momentul echivalenței. Momentul în care se

percepe o schimbare fizică a sistemului (ca, de exemplu,

schimbarea de culoare, apariția sau dispariția unui precipitat,

variația bruscă a potențialului sau conductibilității soluției etc.) se

numește punct final al titrării.

- Punctul de echivalență reprezintă, de fapt, punctul final teoretic al

titrării. În general, nu există o suprapunere perfectă între punctul de

echivalență și punctul final al titrării.

Stabilirea punctului final al titrării

- metode vizuale, care utilizează diferite substanțe

chimice numite indicatori chimici; punctul final este indicat

prin schimbarea unei anumite proprietăți a indicatorului, ușor

de observat (culoare, fluorescență, turbiditate etc);

- metode instrumentale, care măsoară cu ajutorul unui

instrument adecvat o anumită mărime fizică ce variază în

timpul titrării (titrare conductometrică, potențiometrică,

spectrofotometrică, radiometrică).