Μάθημα : Χημεία Προσανατολισμού - Κεφάλαιο 5 (Μέρος Θ')

Ογκομέτρηση ονομάζεται η μέθοδος κατά την οποία γίνεται ποσοτικός προσδιορισμός μιας ουσίας με μέτρηση του όγκου διαλύματος γνωστής συγκέντρωσης (πρότυπου διαλύματος) ο οποίος απαιτείται για την πλήρη αντίδραση της ουσίας αυτής.

Κατά τη διαδικασία αυτή προστίθεται σταδιακά το πρότυπο διάλυμα στην ουσία (συνήθως σε διάλυμά της άγνωστης συγκέντρωσης) εως ότου αυτή καταναλωθεί πλήρως. Αυτό είναι δυνατόν να ανιχνευθεί αν υπάρχει χρωματική αλλαγή στο διάλυμα (λόγω κατανάλωσης κάποιας έγχρωμης ουσίας, ή παραγωγής κάποιας έγχρωμης ουσίας ή αλλαγής του pH παρουσία κάποιου δείκτη). Δυο είναι τα χαρακτηριστικά σημεία που διακρίνουμε στη μέθοδο αυτή:

Ισοδύναμο ονομάζεται το σημείο στο οποίο η ουσία του πρότυπου διαλύματος έχει προστεθεί σε στοιχειομετρική αναλογία με την ουσία που προσδιορίζεται.

Τελικό ονομάζεται το σημείο στο οποίο παρατηρείται χρωματική αλλαγή στο διάλυμα, κάτι που σημαίνει και το τέλος της προσθήκης προτύπου και τη μέτρηση του όγκου που απαιτήθηκε.

Είναι πολύ σημαντικό για την ακρίβεια της μέτρησης το τελικό σημείο να συμπίπτει με το ισοδύναμο, καθώς αποτελεί τον τρόπο προσδιορισμού του.

Δυο σημαντικές περιπτώσεις ογκομέτρησης είναι ο προσδιορισμός της συγκέντρωσης ενός διαλύματος οξέος ή βάσεως με προσθήκη σε αυτό πρότυπου διαλύματος ισχυρής (συνήθως) βάσεως ή οξέος αντίστοιχα. Έτσι διακρίνουμε δυο περιπτώσεις:

ΟΞΥΜΕΤΡΙΑ ονομάζεται ο ποσοτικός προσδιορισμός διαλύματος βάσης άγνωστης συγκέντρωσης με ΠΡΟΤΥΠΟ ΔΙΑΛΥΜΑ ΟΞΕΩΣ.

ΑΛΚΑΛΙΜΕΤΡΙΑ ονομάζεται ο ποσοτικός προσδιορισμός διαλύματος οξέως άγνωστης συγκέντρωσης με ΠΡΟΤΥΠΟ ΔΙΑΛΥΜΑ ΒΑΣΗΣ.

Και στις δυο περιπτώσεις ο προσδιορισμός του τελικού σημείου γίνεται με χρήση δείκτη, και η επιλογή του σωστού δείκτη είναι απαραίτητη ώστε το τελικό σημείο να συμπίπτει με το ισοδύναμο.

Για να είναι κατάλληλος ο δείκτης για την ογκομέτρηση θα πρέπει το pΗ του ισοδύναμου σημείου να βρίσκεται εντός του εύρους pH στο οποίο αλλάζει χρώμα ο δείκτης (θεωρητικά pK_a-1> pH>pK_a+1). Στην πράξη η καταλληλότητα ενός δείκτη μπορεί να φανεί από την καμπύλη ογκομέτρησης η οποία περιγράφει τη μεταβολή της τιμής του pH ως προς τον όγκο του προστιθέμενου πρότυπου διαλύματος.

Υπενθυμίζεται ότι δεν είναι οι μόνες περιπτώσεις ογκομέτρησης καθώς υπάρχουν και άλλες αντιδράσεις που παρουσιάζουν χρωματικές αλλαγές (π.χ. οξειδoαναγωγικές αντιδράσεις). Ένα τέτοιο παράδειγμα είναι η οξείδωση με διάλυμα KMnO4 το οποίο είναι μωβ και αποχρωματίζεται αντιδρώντας, οπότε όταν το χρώμα του δεν εξαφανίζεται πλέον σημαίνει ότι η ουσία που προσδιορίζεται έχει καταναλωθεί.