Fondamenti di Chimica Analitica: Tecniche, Equilibri e Reazioni

Analisi Gravimetrica

L'analisi gravimetrica è una tecnica in cui l'unica misurazione eseguita è la pesata.

Analita: specie chimica di cui è necessario determinare la composizione.

Fasi della Gravimetria

• Precipitazione: il campione solido viene pesato, sciolto e viene aggiunto l'agente precipitante.
• Digestione: il precipitato rimane in contatto con il liquore madre per migliorare la qualità dei cristalli.
• Filtraggio: previene la perdita del solido; deve essere effettuato a freddo su carta da filtro liscia.
• Lavaggio: il precipitato viene lavato con piccole quantità di solvente freddo per prevenire la perdita di prodotto per solubilità.
• Essiccazione: avviene in un forno alla temperatura corretta.
• Pesata: dipende dalla precisione richiesta; è necessario utilizzare una bilancia analitica per determinare la massa del prodotto.

Agente precipitante ottimale: reagisce completamente (quantitativamente) solo con l'analita (selettivo) per formare un prodotto solido.

pH e Indicatori Acido-Base

pH: misura che riflette il grado di acidità o basicità di una sostanza.

Indicatore acido-base: sostanza che cambia colore a un dato valore di pH.

Viraggio di colore degli indicatori

• Fenolftaleina (8-10): incolore-rosa-fucsia.
• Blu di bromotimolo (6-7,6): giallo-verde-blu.
• Rosso metile (4,2-6,3): rosso-arancio-giallo.
• Arancio di metile (3,1-4,4): rosso-arancio-giallo.

Volumetria e Precisione

Volume: quantità di spazio occupato da un corpo.

Precisione (strumentale): capacità di ottenere lo stesso valore ripetutamente.

Accuratezza: vicinanza del valore misurato al valore reale.

• Classe A: alta precisione, errore basso.
• Classe B: bassa precisione, errore maggiore.
• Classe AC: alta precisione, errore basso.

Soluzioni e Purificazione

Soluzione: miscela omogenea di due o più sostanze uniformemente distribuite.

Concentrazione: quantità di soluto per unità di solvente o di soluzione.

• Scioglimento: pesata o misurazione diretta del soluto.
• Diluizione: preparazione a partire da una soluzione più concentrata.

Ricristallizzazione: tecnica di purificazione per composti solidi a temperatura ambiente, basata sulla differenza di solubilità in un solvente appropriato.

Solubilità: massima quantità di soluto che può sciogliersi in 100 parti di solvente a una data temperatura.

Punto di fusione: temperatura in cui coesistono in equilibrio la fase solida e quella liquida.

Equilibri Chimici e Redox

Soluzioni tampone (buffer): soluzioni di acidi deboli (o basi deboli) con la loro base coniugata o acido coniugato, sotto forma di sali.

Reazione reversibile: reazione in cui sia la direzione diretta che quella inversa possono verificarsi in misura apprezzabile.

Enzima catalitico: proteina che accelera una reazione chimica.

Equilibrio chimico: stato in cui le reazioni diretta e inversa avvengono contemporaneamente alla stessa velocità.

Reazioni di Ossidazione-Riduzione (REDOX)

Ossidazione: reazione di combinazione di un elemento con l'ossigeno.

Riduzione: rimozione di ossigeno da un ossido, lasciando l'elemento puro.

REDOX: reazioni basate sul trasferimento di elettroni.

• Agenti ossidanti: sostanze che ossidano altre sostanze, acquistando elettroni.
• Agenti riducenti: sostanze che riducono altre sostanze, perdendo elettroni.

Principio di Le Chatelier: permette di prevedere la risposta di un sistema all'equilibrio al variare delle condizioni esterne (pressione, temperatura, concentrazione), affermando che il sistema reagirà per annullare l'effetto del cambiamento.