Βασικές Αρχές Αναλυτικής Χημείας

Η Αναλυτική Χημεία, η επιστήμη της μέτρησης, ενδιαφέρεται για το χημικό χαρακτηρισμό της ύλης, σε ποιοτικό και ποσοτικό επίπεδο. Η Αναλυτική Χημεία είναι χρήσιμη σε όλους τους επιστημονικούς κλάδους, όπως: Χημεία (Οργανική, Ανόργανη, Φυσικοχημεία και Βιοχημεία), Βιολογία, Γεωλογία, Περιβαλλοντικές Επιστήμες, Γεωπονία, Κοινωνικές Επιστήμες, Επιστήμη Υλικών, Ιατρική, Φαρμακευτική, Μηχανική και Φυσική.
Το βιβλίο πραγματεύεται τις «Βασικές Αρχές της Αναλυτικής Χημείας», τα κεφάλαια του οποίου αναφέρονται στις εξής έννοιες: οξεοβασικές και οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις, διαλύματα και συγκεντρώσεις διαλυμάτων, ενεργότητα, ισοσταθμίσεις φορτίου και μάζας, ταχύτητα αντίδρασης, χημική ισορροπία, ισορροπία κατανομής, ισορροπίες ασθενών οξέων και βάσεων, διάσταση Η₂Ο, pH, ρυθμιστικά διαλύματα, ετερογενής χημική ισορροπία και γινόμενο διαλυτότητας, ισορροπίες σύμπλοκων ιόντων και οξειδοαναγωγικών συστημάτων (γαλβανικές κυψέλες, δυναμικά ηλεκτροδίων, ενδεικτικά ηλεκτρόδια), ασφάλεια και βασικός εξοπλισμός εργαστηρίου Αναλυτικής Χημείας, χημικά αντιδραστήρια, λειτουργικότητα εργαστηρίου Αναλυτικής Χημείας, βασικές πειραματικές τεχνικές, πειραματικές ασκήσεις.
Στο τέλος του βιβλίου δίνονται: ελληνική και ξενόγλωσση βιβλιογραφία, κυριότερα επιστημονικά περιοδικά όπου δημοσιεύονται άρθρα της Αναλυτικής Χημείας, πίνακες διάφορων σταθερών, απαντήσεις επιλεγμένων ερωτήσεων, λύσεις επιλεγμένων προβλημάτων, απαντήσεις άλυτων προβλημάτων και αλφαβητικά ευρετήρια διάφορων εννοιών, συμβόλων και ξενόγλωσσων όρων.

Περιεχόμενα

Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή

1. Αναλυτική Χημεία – Χημική Ανάλυση
2. Περιεχόμενο Αναλυτικής Χημείας
3. Τεχνικές χημικής ανάλυσης
4. Εφαρμογές Αναλυτικής Χημείας
5. Βασικές Αρχές Αναλυτικής Χημείας

Κεφάλαιο 2: Χημικές αντιδράσεις και χημικές εξισώσεις

1. Χημικές αντιδράσεις
2. Χημικές εξισώσεις
3. Κατηγορίες χημικών αντιδράσεων
4. Οξειδοαναγωγικά συστήματα
5. Οξειδωτικά και αναγωγικά μέσα
6. Ισοστάθμιση χημικών εξισώσεων οξειδοαναγωγικών αντιδράσεων
   Ερωτήσεις
   Άλυτα προβλήματα

Κεφάλαιο 3: Διαλύματα. Διαλυτότητα ουσιών. Συγκέντρωση διαλυμάτων

1. Διαλύματα. Διαλυτότητα ουσιών
2. Συγκέντρωση διαλυμάτων
3. Ενεργότητα ή αποτελεσματική συγκέντρωση
4. Ισοστάθμιση φορτίου ή νόμος ηλεκτρικής ουδετερότητας
5. Ισοστάθμιση μάζας
   Ερωτήσεις
   Λυμένα προβλήματα
   Άλυτα προβλήματα

Κεφάλαιο 4: Ταχύτητα αντίδρασης και χημική ισορροπία

1. Ταχύτητα αντίδρασης. Βασικές αρχές
2. Χημική ισορροπία
   Ερωτήσεις
   Λυμένα προβλήματα
   Άλυτα προβλήματα

Κεφάλαιο 5: Ισορροπίες ασθενών οξέων και βάσεων

1. Ηλεκτρολύτες και μη ηλεκτρολύτες
2. Βαθμός διάστασης ηλεκτρολύτη
3. Θεωρίες οξέων και βάσεων
4. Διάσταση ασθενών μονοπρωτικών οξέων και βάσεων
5. Διάσταση ασθενών πολυπρωτικών οξέων και βάσεων
6. Διάσταση H₂O. Kλίμακα pH
7. Υδρόλυση
8. Ρυθμιστικά διαλύματα
   Ερωτήσεις
   Λυμένα προβλήματα
   Άλυτα προβλήματα

Κεφάλαιο 6: Ετερογενής χημική ισορροπία. Γινόμενο διαλυτότητας

1. Εισαγωγή
2. Διαλυτότητα δυσδιάλυτων ηλεκτρολυτών. Αρχή γινομένου διαλυτότητας
3. Σχέση διαλυτότητας και σταθεράς γινομένου διαλυτότητας
4. Παράγοντες που επηρεάζουν τη διαλυτότητα δυσδιάλυτου ισχυρού ηλεκτρολύτη
5. Κλασματική καταβύθιση
6. Εφαρμογές αρχής γινομένου διαλυτότητας. Σχηματισμός και διάλυση ιζημάτων
   Ερωτήσεις
   Λυμένα προβλήματα
   Άλυτα προβλήματα

Κεφάλαιο 7: Ισορροπίες σύμπλοκων ιόντων

1. Δομή σύμπλοκων ιόντων
2. Σχηματισμός σύμπλοκων ιόντων
3. Φύση δεσμού σύμπλοκων ιόντων
4. Διάσταση σύμπλοκων ιόντων
5. Τέλεια και ατελή σύμπλοκα ιόντα
6. Ευκίνητα και αδρανή σύμπλοκα ιόντα
7. Είδη σύμπλοκων ιόντων
8. Κλάσματα συγκέντρωσης ποσότητας διάφορων μορφών σύμπλοκων ιόντων
9. Επίδραση συμπλοκοποίησης στη διαλυτότητα δυσδιάλυτων ηλεκτρολυτών
10. Εφαρμογές σύμπλοκων ιόντων στη χημική ανάλυση
    Ερωτήσεις
    Λυμένα προβλήματα
    Άλυτα προβλήματα

Κεφάλαιο 8: Ισορροπίες οξειδοαναγωγικών συστημάτων

1. Εισαγωγή
2. Ηλεκτροχημικές κυψέλες
3. Δυναμικά ηλεκτροδίων
4. Αναλογία οξειδοαναγωγικών και πρωτολυτικών αντιδράσεων
5. Εξίσωση Nernst
6. Υπολογισμός δυναμικού γαλβανικής κυψέλης
7. Παράγοντες που επιδρούν στο δυναμικό ηλεκτροδίου
8. Υπολογισμός σταθερών χημικής ισορροπίας
9. Ενδεικτικά ηλεκτρόδια
10. Εφαρμογές εξίσωσης Nernst
    Ερωτήσεις
    Λυμένα προβλήματα
    Άλυτα προβλήματα

Κεφάλαιο 9: Ασφάλεια εργαστηρίου αναλυτικής χημείας

1. Εισαγωγή
2. Κανόνες ασφάλειας εργαστηρίου Αναλυτικής Χημείας
3. Χαρακτηρισμός και ασφαλής χειρισμός επικίνδυνων τοξικών χημικών ουσιών
4. Διάθεση χημικών αποβλήτων

Κεφάλαιο 10: Βασικός εξοπλισμός εργαστηρίου αναλυτικής χημείας

1. Εργαστηριακά σκεύη
2. Εργαστηριακές συσκευές

Κεφάλαιο 11: Χημικά αντιδραστήρια. Λειτουργικότητα εργαστηρίου αναλυτικής χημείας. Βασικές πειραματικές τεχνικές

1. Χημικά αντιδραστήρια
2. Πρότυπα διαλύματα
3. Λειτουργικότητα εργαστηρίου Αναλυτικής Χημείας
4. Βασικές πειραματικές τεχνικές

Κεφάλαιο 12: Πειραματικές ασκήσεις

1. Εισαγωγή
2. Χρήση αναλυτικού ζυγού
3. Χρήση και έλεγχος σιφωνίου και προχοΐδας
4. Παρασκευή διαλυμάτων
5. Εύρεση στοιχειομετρίας της οξειδοαναγωγικής αντίδρασης Fe³⁺–ΝΗ₃OH⁺
6. Κινητική αντίδραση μεταξύ Ι₂ και CΗ₃CΟCΗ₃
7. Κατανομή Br₂ μεταξύ H₂O–CCl₄ και προσδιορισμός της ολικής σταθεράς σχηματισμού του ιόντος [Br₃]^–
8. Χρήση διθειζόνης ως εκλεκτικού αντιδραστηρίου εκχύλισης
9. pH, ρυθμιστική ικανότητα και χωρητικότητα του ρυθμιστικού διαλύματος CH₃COOH–CH₃COONa
10. Προσδιορισμός διαλυτότητας, σταθεράς γινομένου διαλυτότητας και πρότυπου γινομένου διαλυτότητας του Ca(OH)₂
11. Επίδραση HCl στη διαλυτότητα κορεσμένου διαλύματος KCl
12. Κλασματική καταβύθιση PbCO₃ και PbI₂
13. Ισορροπίες σύμπλοκων ιόντων
14. Ισχύς οξειδωτικών και αναγωγικών μέσων
15. Ποιοτική Χημική Ανάλυση

Bιβλιογραφία

Πίνακες

• Σχετικές ατομικές μάζες των χημικών στοιχείων, βασισμένες στη σχετική ατομική μάζα του ¹²C, A_r(¹²C)=12,00
• Πρότυπες σταθερές οξύτητας ασθενών οξέων σε μηδενική ιοντική ισχύ και θερμοκρασία 298,15 K
• Πρότυπες σταθερές βασικότητας ασθενών βάσεων σε μηδενική ιοντική ισχύ και θερμοκρασία 298,15 K
• Πρότυπες σταθερές γινομένου διαλυτότητας σε μηδενική ιοντική ισχύ και θερμοκρασία 298,15 K
• Πρότυπες ολικές σταθερές αστάθειας σύμπλοκων ιόντων σε μηδενική ιοντική ισχύ και θερμοκρασία 298,15 K
• Πρότυπα και τυπικά δυναμικά ηλεκτροδίων σε θερμοκρασία 298,15 K και πίεση 10⁵ Pa, με ταυτόχρονη αλφαβητική και ηλεκτροχημική σειρά
• Παράμετροι μεγέθους εφυδατωμένων ιόντων σε θερμοκρασία 298,15 K

Απαντήσεις επιλεγμένων ερωτήσεων
Λύσεις επιλεγμένων άλυτων προβλημάτων
Απαντήσεις άλυτων προβλημάτων
Ευρετήρια