∆είκτες Πρωτολυτικοί ή ηλεκτρολυτικοί δείκτες είναι ουσίες των οποίων το χρώμα αλλάζει ανάλογα με το pH του διαλύματος στο οποίο προστίθενται. Οι δείκτες είναι συνήθως ασθενή οργανικά οξέα ή βάσεις των οποίων τα ιόντα που προκύπτουν από τον ιοντισμό τους έχουν διαφορετικό χρώμα από τα αδιάστατα μόρια. Έστω ο δείκτης Η∆, με εξίσωση ιοντισμού:

∆είκτες: Κατά κανόνα επικρατεί το χρώμα της μορφής του δείκτη της οποίας η συγκέντρωση είναι τουλάχιστον δέκα φορές μεγαλύτερη από τη συγκέντρωση της άλλης μορφής. Όταν δεν ισχύει το παραπάνω τότε έχουμε ενδιάμεσο χρώμα. Αποδεικνύεται ότι στην περίπτωση αυτή: • Το χρώμα του Η∆ επικρατεί όταν pH < pK - 1 . • Το χρώμα του ∆– επικρατεί όταν pH > pK + 1 . • Όταν το pΗ είναι μεταξύ pH> pK - 1 και pH< pK + 1 τότε το διάλυμα έχει ενδιάμεσο χρώμα

Δείκτες και περιοχή αλλαγής χρώματος

Xρώμα του δείκτη μπλε της θυμόλης σε HCl και CH3COOH HCl CH3CΟOH δείκτης μπλε της θυμόλης pH < 1.2 < pH < 2.8 < pH

Ογκομέτρηση • Ογκομέτρηση, είναι η διαδικασία κατα την οποία πραγματοποιείται ποσοτικός προσδιορισμός μιας ουσίας με μέτρηση του όγκου διαλύματος γνωστής συγκέντρωσης (πρότυπου διαλύματος) που χρειάζεται για την πλήρη αντίδραση με την ουσία. • Ισοδύναμο σημείο, είναι το σημείο της ογκομέτρησης όπου έχει αντιδράσει πλήρως η ουσία που περιέχεται στην κωνική φιάλη με ορισμένη ποσότητα του πρότυπου διαλύματος. • Τελικό σημείο ή πέρας της ογκομέτρησης, είναι το σημείο όπου παρατηρείται αλλαγή χρώματος του δείκτη στο ογκομετρούμενο διάλυμα και διακόπτεται η ογκομέτρηση. Όσο πιο κοντά βρίσκονται το ισοδύναμο και το τελικό σημείο τόσο πιο ακριβής είναι η ογκομέτρηση

Oρισμοί Ογκομέτρηση είναι η διαδικασία ποσοτικού προσδιορισμού μιας ουσίας με μέτρηση του όγκου διαλύματος γνωστής συγκέντρωσης μιας άλλης ουσίας( πρότυπο διάλυμα) που χρειάζεται για να αντιδράσει πλήρως με την πρώτη ουσία. Έστω πχ. Η αντίδραση οξύ + βάση → αλάτι + νερό HCl + NaOH → NaCl + H2O Αν έχουμε Vοξ L οξέος άγνωστης συγκέντρωσης Cοξ, τα οποία για να αντιδράσουν πλήρως χρειάζονται Vβ L βάσης γνωστής συγκέντρωσης Cβ, τότε από την στοιχειομετρία της αντίδρασης ισχύει: nοξ= nβ ⇨ Cοξ . Vοξ = Cβ . Vβ⇨

Ορισμών συνέχεια πρότυπο ονομάζεται το διάλυμα γνωστής συγκέντρωσης. Το πρότυπο διάλυμα πρέπει να είναι ισχυρός ηλεκτρολύτης. αλκαλιμετρία έχουμε όταν ογκομετρείται οξύ άγνωστης C με πρότυπο διάλυμα βάσης. οξυμετρία έχουμε όταν ογκομετρείται βάση άγνωστης C με πρότυπο διάλυμα οξέος. ισοδύναμο σημείο είναι το σημείο όπου έχει αντιδράσει πλήρως (στοιχειομετρικά) η ουσία άγνωστης C με το πρότυπο διάλυμα. τελικό σημείο είναι το σημείο όπου παρατηρείται χρωματική αλλαγή του ογκομετρούμενου διαλύματος, οπότε σταματάμε την προσθήκη πρότυπου διαλύματος. καμπύλη ογκομέτρησης είναι η γραφική παράσταση μεταβολής του pH του ογκομετρούμενου διαλύματος σε συνάρτηση με τα mL του πρότυπου διαλύματος που προστίθενται

1. Ογκομέτρηση ισχυρού οξέος με πρότυπο διάλυμα βάσης 1. Ογκομέτρηση ισχυρού οξέος με πρότυπο διάλυμα βάσης pH ογκομετρούνται 25mL HCl C M πρότυπο διάλυμα NaOH 1M είναι αλκαλιμετρία το pH στο Ι.Σ. είναι 7 ιδανικός δείκτης είναι αυτός που έχει pKa= 7 ( περιοχή αλλαγής 6-8) κατάλληλος δείκτης είναι όποιος αλλάζει χρώμα στην περιοχή 2-10 V NaOH (mL) Ισοδύναμο σημείο πριν το Ι.Σ. nHCl>nNaOH ,στο διάλυμα υπάρχουν HCl και NaCl ⇨ pH<7 ακριβώς στo Ι.Σ. nHCl=nNaOH ,στο διάλυμα υπάρχει μόνο NaCl ⇨pH=7 μετά το Ι.Σ. nHCl< nNaOH, στο διάλυμα υπάρχουν NaOH και NaCl ⇨pH>7

2. Οξυμετρία ή αλκαλιμετρία 2. Οξυμετρία ή αλκαλιμετρία pH ποιο είναι το Ι.Σ.; ποιο είναι το pH στο Ι.Σ.; ποιος είναι ο ιδανικός δείκτης; ποιοι είναι κατάλληλοι δείκτες; VHCl (mL) ισοδύναμο σημείο ποιες ουσίες υπάρχουν στο διάλυμα πριν το Ι.Σ; ποιες ουσίες υπάρχουν στο διάλυμα ακριβώς στο Ι.Σ; ποιες ουσίες υπάρχουν στο διάλυμα μετά το Ι.Σ;

Μια παρατήρηση Κατά την ογκομέτρηση ισχυρού οξέος με ισχυρή βάση και αντίστροφα, το pH στο ισοδύναμο σημείο είναι 7.

3. Ογκομέτρηση ασθενούς οξέος 3. Ογκομέτρηση ασθενούς οξέος pH ογκομετρούνται 25mL HA C M πρότυπο διάλυμα NaOH 1M είναι αλκαλιμετρία ποιο είναι το Ι.Σ.; ποιο είναι το pH στο Ι.Σ.; ποιος είναι ο ιδανικός δείκτης; ποιοι άλλοι δείκτες είναι κατάλληλοι; VNaOH (mL) Ισοδύναμο σημείο πριν το Ι.Σ. nHΑ>nNaOH ,στο διάλυμα υπάρχουν HΑ και NaΑ , το διάλυμα είναι ρυθμιστικό και το pH<7 ακριβώς στo Ι.Σ. nHΑ=nNaOH ,στο διάλυμα υπάρχει μόνο NaΑ ⇨pH>7 μετά το Ι.Σ. nHΑ< nNaOH, στο διάλυμα υπάρχουν NaOH και NaΑ ⇨pH> pHΙ.Σ.>7

Παρατηρήσεις αλκαλιμετρία ισχυρού οξέος αλκαλιμετρία ασθενούς οξέος κατά την ογκομέτρηση ασθενούς οξέος με ισχυρή βάση το pH στο Ι.Σ. είναι >7, ενώ κατά την ογκομέτρηση ισχυρού οξέος με ισχυρή βάση το pH στο Ι.Σ. είναι =7 η καμπύλη ογκομέτρησης στην περίπτωση ασθενούς οξέος είναι λιγότερο απότομη πριν το Ι.Σ- το κατακόρυφο τμήμα έχει μικρότερο εύρος.