chp8 συμπλοκομετρία

Question 1

define Σύμπλοκο

Answer 1

= ένα σταθερό συγκρότημα ατόμων, το οποίο αποτελείται από ένα κεντρικό άτομο ή ιόν, συνήθως μεταλλοκατιόν, που ενώνεται με ορισμένο αριθμό ατόμων, ιόντων ή ουδέτερων μορίων (υποκαταστάτες).
—> Ο αριθμός των υποκαταστατών λέγεται αριθμός σύνταξης ή ένταξης ή συναρμογής.

Question 2

give an eg of a complex

Answer 2

[Fe (CN)6] 4-
Fe –> central atom
CN –> υποκαταστάτης
6 –> αριθμός σύνταξης
4- –> charge

Question 3

what does a compound need to be considered as a υποκαταστάτες

Answer 3

θα πρέπει σε ελεύθερη κατάσταση να διαθέτει ένα τουλάχιστον μη δεσμικό ζεύγος e-
eg Cl- H2O NH3+

Question 4

what’s the job of each component of the complex + what type of bond is formed

Answer 4

• Οι υποκαταστάστες δρουν ως δότες του μη δεσμικού ζεύγους e-(βάσεις κατά Lewis)
• το κεντρικό άτομο Μn+ ως δέκτης ζεύγους e- (οξύ κατά Lewis).
• Ο δεσμός = δοτικός ομοιοπολικός δεσμός ή ομοιοπολικός δεσμός σύνταξης.

Question 5

what are the 2 types of bonding the υποκαταστάτες can form

Answer 5

• Όταν ένας υποκαταστάτης συνδέεται με το κεντρικό άτομο με ένα δεσμό (καταλαμβάνει μια θέση σύνταξης) = μονοδοντικός, μονοδραστικός ή μονοσχιδής.
• Όταν ο υποκαταστάτης καταλαμβάνει περισσότερες από μία θέσεις σύνταξης, τότε λέγεται πολυδοντικός, πολυδραστικός ή πολυσχιδής.

Question 6

how does the charge affect the complex being formed

Answer 6

Η τάση σχηματισμού και η σταθερότητα των συμπλόκων
ιόντων αυξάνεται αυξανομένης της πυκνότητας φορτίου.
—> Transition metals , τα οποία έχουν μεγάλη πυκνότητα
φορτίου, σχηματίζουν πολλά και σταθερά σύμπλοκα

Question 7

Name 7 είδη συμπλόκων ιόντων

Answer 7

1. Εφυδατωμένα σύμπλοκα ιόντα
2. Αλογονοσύμπλοκα ιόντα
3. Ομοιοατομικά σύμπλοκα ιόντα
4. Θειοσύμπλοκα ιόντα
5. Χηλικές ενώσεις
6. Σύμπλοκα μετάλλων
7. Κυανιούχα σύμπλοκα ιόντα

Question 8

why is an excess of υποκαταστάτη is added sometimes

Answer 8

because several complex ions of the same metal can form, an excess is added to make sure the most stable complex is formed με τον μεγαλύτερο αριθμό σύνταξης.

Question 9

compare Ευκίνητα σύμπλοκα vs αδρανή σύμπλοκα

Answer 9

1. Ευκίνητα σύμπλοκα
   = κινητικώς ασταθή σύμπλοκα, τα οποία σχηματίζονται και ιονίζονται γρήγορα.
   eg Al, Mn(II), Co(II), Ni και Zn
2. Αδρανή ή μη ευκίνητα σύμπλοκα
   = κινητικώς σταθερά σύμπλοκα, τα οποία αποσυντίθενται πολύ αργά.
   eg Co(ΙII) και Cr(III)

Question 10

what is used for the ανίχνευση διαφόρων ιόντων

Answer 10

Οι χρωματικές αλλαγές που υφίσταται ένα στοιχείο χρησιμοποιούνται στην ποιοτική ανάλυση.

Question 11

how do metal complexes react with ammonia or amines

Answer 11

σχηματισμός σταθερών συμπλόκων παρουσία περίσσειας αμμωνίας, που οδηγεί στη διαλυτοποίηση δυσδιάλυτων αλάτων
Eg AgCl(s) —> [Ag(NH3)2]Cl(aq)

Question 12

in what form are ions found in υδατικά διαλύματα

Answer 12

υπό μορφή εφυδατωμένων ιόντων, τα οποία μετατρέπονται εύκολα σε άλλα ιόντα

Question 13

what are Αλογονοσύμπλοκα ιόντα

Answer 13

= μερικές αδιάλυτες ουσίες διαλύονται εύκολα παρουσία περίσσειας ιόντων Cl−
eg [SnCl6]2−, [SbCl4]−, [SbCl6]− (aq)

Question 14

how do some metals react with CN-

Answer 14

πολλά μέταλλα σχηματίζουν δυσδιάλυτα κυανιούχα άλατα, τα οποία διαλύονται παρουσία περίσσειας ιόντων CN− to form kυανιούχα σύμπλοκα ιόντα

Question 15

How are Cu2+ and Cd2+ separated

Answer 15

Ο διαχωρισμός των Cu2+ από τα Cd2+ βασίζεται στο ότι τα κυανιοσύμπλοκα είναι πιο σταθερά από αμμωνιοσύμπλοκα

Question 16

how are Ομοιοατομικά σύμπλοκα ιόντα made

Answer 16

το ανιόν ενός στοιχείου ενώνεται με άτομα ή μόρια του ίδιου
στοιχείου σχηματίζοντας ομοιατομικό σύμπλοκο ανιόν
eg [Sx]2−

Question 17

what metals form Θειοσύμπλοκα ιόντα + how + what does it help with when they form

Answer 17

what metals?
Hg, As, Sb και Sn

How?
σε αλκαλικά διαλύματα οι θειούχες ενώσεις των Hg, As, Sb και Sn διαλύονται σχηματίζοντας ευδιάλυτα θειοσύμπλοκα
Eg [HgS2]2−, [AsS3]3−, [SbS3]3−, [SnS3]2−

What do they help with?
διαχωρίζονται έτσι από αδιάλυτα θειούχα άλατα άλλων κατιόντων (Pb, Bi, Cu, Cd)

Question 18

describe properties + how they form Χηλικές ενώσεις

Answer 18

Οι χηλικές ενώσεις που είναι ουδέτερα μόρια είναι:
- πολύ σταθερά
- αδιάλυτα στο νερό
- διαλυτά σε οργανικούς διαλύτες
- έχουν έντονα χρώματα.

How they form?
όταν η σύνταξη πολυδοντικών υποκαταστατών γύρω από το κεντρικό ιόν οδηγεί στο σχηματισμό δακτυλίου, το σύμπλοκο λέγεται χηλικό
eg [Ni(dmgH)2] και [Co(EDTA)]−

Question 19

what are kf and kinst

Answer 19

1. σταθερά σχηματισμού, Κf
   = Οι αντιδράσεις σχηματισμού των σύμπλοκων ιόντων
2. σταθερά αστάθειας, Κinst
   = τις αντιδράσεις διάσπασης των σύμπλοκων ιόντων.

Question 20

how can Kf be determined experimentally?

Answer 20

1. Με γαλβανικά στοιχεία
2. Με μέτρηση της διαλυτότητας
3. Με μέτρηση της κατανομής

Question 21

what are the kf or kinst reactions used for

Answer 21

1. χρησιμοποιούνται ευρέως στην ποιοτική ανάλυση σε διαχωρισμούς (λόγω της σταθερότητάς τους).
2. ανιχνεύσεις (λόγω των έντονων χρωματισμών) ιόντων.

Question 22

Name the characteristics a reaction needs να χρησιμοποιηθεί στησυμπλοκομετρική ογκομέτρηση

Answer 22

❖ Μεγάλη ταχύτητα σχηματισμού του συμπλόκου.
❖ Καθορισμένη στοιχειομετρία αντίδρασης σχηματισμού του συμπλόκου.
❖ Μεγάλη σταθερά σχηματισμού του συμπλόκου (ποσοτική αντίδραση).
❖ Δυνατότητα καθορισμού τελικού σημείου – χρήση μεταλλοχρωμικών δεικτών

Question 23

give an eg of a complex ion that can be used for complexometric titrations

Answer 23

EDTA

Question 24

characteristics of EDTA

Answer 24

• Τετραπρωτικό οξύ της μορφής Η4Υ
• it changes forms based on the pH, so in pH higher than 10 it takes on Y4- ( τετρασθενές ανιόν του EDTA)
• Στα σύμπλοκά του, η μοριακή αναλογία EDTA:μεταλλοκατιόντος
  είναι πάντοτε 1:1 no matter the cations charge
• It can be used for eκλεκτικός προσδιορισμός μεταλλοκατιόντων με ρύθμιση του pH using buffer solutions.
• All metal-EDTA complexes are water soluble οπότε δεν προκύπτουν σφάλματα λόγω συγκαθίζηση
• It’s usually sold in the form of Να2Η2Υ.2Η2Ο

Question 25

in the EDTA titration what can be found in each of the 3 stages on the curve

Answer 25

1. Πριν το ισοδύναμο σημείο: excess ελεύθερου Μn+
2. Στο ισοδύναμο σημείο: mainly σύμπλοκο ΜΥn-4
3. Μετά το ισοδύναμο σημείο:
   - όλη η ποσότητα του μετάλλου είναι δεσμευμένη υπό τη μορφή ΜΥn-4
   - περίσσεια EDTA
   - ελάχιστες ποσότητες Μn+ και Υ4-

Question 26

Name παράγοντες που επηρεάζουν την μορφή της καμπύλη ογκομέτρησης

Answer 26

1. Συγκέντρωση ογκομετρούμενης ουσίας
   the smaller the conc, the smaller the midpoint, the harder it is to pick an indicator.
2. Σταθερά σχηματισμού συμπλόκου, Kf
   the bigger the kf, the bigger the κατακόρυφο τμήμα της
   καμπύλης ογκομέτρησης so more accurate titration
3. pH ογκομετρούμενου διαλύματος
   the higher the pH, the bigger the midpoint, so the easier it is to find the midpoint. BUT don’t go too high bc otherwise it will form δυσδιάλυτων υδροξειδίων

Question 27

how to do EDTA titration calc

Answer 27

????

Question 28

what are the 2 types of ολική σκληρότητα + describe it

Answer 28

1. Παροδική
   = οφείλεται στα ανθρακικά και όξινα ανθρακικά άλατα του Ca2+ και Mg2+ και μπορεί να προσδιοριστεί με οξυμετρική τιτλοδότηση.
2. Μόνιμη
   = οφείλεται στα υπόλοιπα ευδιάλυτα άλατα του Ca2+ και Mg2+ (χλωριούχα, νιτρικά, θειικά,φωσφορικά, πυριτικά και χουμικά) και μπορεί να προσδιοριστεί με συμπλοκομετρική ογκομέτρηση.

Question 29

what reagent, indicator and method is used for the Προσδιορισμός παροδικής σκληρότητας + reactions

Answer 29

• ογκομέτρηση εξουδετέρωσης
• πρότυπο διάλυμα HCl 0.1 Μ
• πορτοκαλόχρουν του μεθυλίου (ηλιανθίνη)
  Ca(HCO3)2 + 2HCl → CaCl2 + 2H2O + 2CO2
  Mg(HCO3)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2O + 2CO2

Question 30

what are the 3 types of units used to describe total water hardness

Answer 30

• Γερμανικός βαθμός σκληρότητας (oD): 1 mg CaO/100 mL H2O
• Γαλλικός βαθμός σκληρότητας (oF): 1 mg CaCO3/100 mL H2O
• Αμερικάνικος βαθμός σκληρότητας (ppm): 1 mgCaCO3/1000 mL (1 L) H2O

Question 31

describe the range of description used to describe water hardness

Answer 31

Πολύ μαλακό —> Μαλακό (πόσιμο) —-> Ελαφρώς σκληρό —> Μέτρια σκληρό —> Σκληρό —> Πολύ σκληρό

Question 32

what’s another way to determine total hardness of water + describe it + colour changes

Answer 32

• συμπλοκομετρική ογκομέτρηση
• πρότυπο δ/μα EDTA (HY3−)
• δείκτη HInd2−
• pH = 10

1. στην αρχή συμπλοκοποιούνται τα κατιόντα Ca2+ και τα
   ελεύθερα κατιόντα Mg2+ και στη συνέχεια τα δεσμευμένα ιόντα
   μαγνησίου MgInd−
2. ο δείκτης σχηματίζει σύμπλοκο με κατιόντα Mg2+ που έχουν τη μορφή MgInd− (κόκκινο χρώμα)
3. Στο τελικό σημείο ο δείκτης ελευθερώνεται πλήρως και το χρώμα του διαλύματος γίνεται μπλε (χρώμα ελεύθερου δείκτη HInd2− σε pH = 10) .

Question 33

what are Μεταλλοχρωμικοί δείκτες

Answer 33

= oργανικές ενώσεις που σχηματίζουν χηλικές ενώσεις της μορφής Μ-In με τα υπό προσδιορισμό μεταλλοκατιόντα, Μn+.

Το σύμπλοκο Μ-In έχει διαφορετικό χρώμα από αυτό του δείκτη In σε ελεύθερη μορφή.

Question 34

List Χαρακτηριστικά δεικτών που πρέπει να έχουν για να μπορούν να xρησιμοποιηθούν σε συμπλοκομετρικές ογκομετρήσεις

Answer 34

❖ Χρώμα συμπλόκου Μ-In διαφορετικό από χρώμα ελεύθερου
δείκτη In, για τον εντοπισμό του τελικού σημείου.

❖ Εκλεκτικότητα ως προς το ογκομετρούμενο μεταλλοκατιόν.

❖ Ευαίσθητη αντίδραση σχηματισμού συμπλόκου Μ-In ακόμα και
σε πολύ μικρές ποσότητες μεταλλοκατιόντος.

❖ Μεγάλη τιμή σταθεράς σχηματισμού συμπλόκου Μ-In, αλλά
μικρότερη από τη σταθερά σχηματισμού συμπλόκου Μ-EDTA.

❖ Η περιοχή pH αλλαγής χρώματος του δείκτη να βρίσκεται στο
κατακόρυφο τμήμα της καμπύλης ογκομέτρησης

Question 35

Name 2 δείκτες συμπλοκομετρίας

Answer 35

• Eriochrome Black T
• murexide