Insegnamento CHIMICA ANALITICA
| Nome del corso di laurea | Chimica |
|---|---|
| Codice insegnamento | GP000255 |
| Curriculum | Comune a tutti i curricula |
| Docente responsabile | Francesca Nunzi |
| Docenti |
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| Ore |
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| CFU | 9 |
| Regolamento | Coorte 2023 |
| Erogato | Erogato nel 2023/24 |
| Erogato altro regolamento | |
| Attività | Caratterizzante |
| Ambito | Discipline chimiche analitiche e ambientali |
| Settore | CHIM/01 |
| Anno | 1 |
| Periodo | Secondo Semestre |
| Tipo insegnamento | Obbligatorio (Required) |
| Tipo attività | Attività formativa monodisciplinare |
| Lingua insegnamento | ITALIANO |
| Contenuti | Lo scopo del corso è di dare un primo approccio alla chimica analitica e una buona conoscenza dell'equilibrio in soluzione. Argomenti principali trattati: titolazioni acido-base, per precipitazione, complessometriche e redox. Laboratorio: esercitazioni sulla determinazioni quantitativa di alcuni ioni in soluzione. |
| Testi di riferimento | 1. Daniel C. Harris Chimica Analitica Quantitativa 2017 Zanichelli 2. Daniel C. Harris Fondamenti di Chimica Analitica Quantitativa 2017 Zanichelli 3. D.A. Skoog - D.M. West - F. G. Holler - S.R. Crouch - Fondamenti di Chimica Analitica III Edizione EdiSES NAPOLI 2015 4. Valerio Di Marco, Paolo Pastore, G. Giorgio Bombi Chimica analitica. Trattazione algebrica e grafica degli equilibri chimici in soluzione acquosa Edises 2015 5. John R. Taylor Introduzione all’ analisi degli errori Lo studio delle incertezze nelle misure fisiche Zanichelli 2000 6. Silvia Araneo Esercizi della chimica analitica con richiami di teoria Società editrice Esculapio 2014 7. Laboratory Experiments in Analytical Chemistry Maurice O. Iwunze AuthorHouse 2016 |
| Obiettivi formativi | Apprendimento dei principi base della chimica analitica e degli equilibri in soluzione. |
| Prerequisiti | Al fine di comprendere e saper applicare le tecniche considerate nell' ambito dell' insegnamento e' necessario aver superato l' esame di Chimica Generale e Inorganica 1 (propedeutico) ed aver frequentato il laboratorio del corso di Elementi di Chimica Inorganica e Laboratorio di Chimica Inorganica. In particolare, e' indispensabile che lo studente abbia appreso le regole fondamentali per il calcolo stechiometrico e i principi che regolano gli equilibri in soluzione acquosa e che abbia imparato ad utilizzare la vetreria di precisione e non. |
| Metodi didattici | Il corso e' organizzato nel seguente modo: - lezioni frontali in aula sugli argomenti del corso; - esercitazioni in laboratorio per la determinazione quantitativa di alcuni ioni di varia natura in soluzione acquosa. Gli studenti sono generalmente divisi in due o tre gruppi (massimo 35 studenti per gruppo) e le esercitazioni, organizzate in due o tre turni, sono svolte in blocchi di 3 o 4 ore . |
| Altre informazioni | E-mail del docente: francesca.nunzi_at_unipg.it (sostituire _at_ con @) |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | L’ esame prevede una prova scritta ed una prova orale. La prova scritta consiste in 12 quesiti misti, una parte a carattere computazionale, una parte domande di teoria. La prova orale consiste in una discussione della durata di circa 30-45 minuti, finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione raggiunto dallo studente sui contenuti teorici e metodologici indicati nel programma (equilibri chimici in soluzione acquosa, determinazione della quantità di analiti mediante processi volumetrici, analisi degli errori,.). La prova orale consentirà inoltre di verificare la capacità di comunicazione dell’allievo con proprietà di linguaggio ed organizzazione autonoma dell’esposizione sugli stessi argomenti a contenuto teorico. La prova nel suo insieme consente di accertare sia la capacità di conoscenza e comprensione, sia la capacità di applicare le competenze acquisite, sia la capacità di esposizione, sia la capacità di apprendere e di elaborare soluzioni in autonomia di giudizio. Dal momento che il corso prevede 2 CFU di laboratorio, alla valutazione finale concorrono anche i risultati delle analisi svolte nel corso delle esercitazioni in laboratorio. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa. |
| Programma esteso | Programma lezioni frontali (9 CFU) - Aspetti teorici e pratici di un processo analitico. - Principi teorici fondamentali delle reazioni chimiche in soluzione. - Fasi di una tipica analisi chimica qualitativa e quantitativa. - Interferenze in chimica analitica e loro trattamento. - Studi dei criteri di fattibilità sperimentale di una determinazione analitica. - Aspetti generali dei processi analitici volumetrici diretti e indiretti. - Studio dei fattori che regolano la solubilità di sostanze poco solubili. - Errore associato ad una misura. - Precisione, accuratezza e attendibilità di un risultato sperimentale. - Preparazione di soluzioni standard. - Curve di titolazione teoriche e sperimentali. - Equazione matematica che descrive la curva di titolazione di un generico processo analitico volumetrico. - Criteri per individuare il punto equivalente nelle curve di titolazione simmetriche e non simmetriche teoriche e sperimentali. - Titolazioni per precipitazione. - Equazione Curva di titolazione e suo uso nelle analisi per precipitazione. - Titolazione di alogenuri secondo Mohr e Fajans. - Titolazioni di Neutralizzazione - Concetti generali sugli acidi e le basi (teoria di Bronsted - Lowry). - Calcolo esatto ed approssimato della concentrazione di H+ in soluzioni acquose. - Equazioni matematiche delle curve di titolazione acido-base per sistemi forti e deboli monoprotici e poliprotici. - Potere tampone ed equazione matematica per il calcolo esatto ed approssimato del potere tampone di una soluzione acquosa in funzione del pH. - Studio delle correlazioni tra i grafici del potere tampone in funzione del pH e le relative curve di titolazione per sistemi acido-base anche complessi.- Indicatori acido-base bicolorati e a comparsa di colore. - Metodi potenziometrici e conduttometrici per la determinazione del punto equivalente. - Studio di fattibilità sperimentale di titolazioni acido base di sostanze di natura acida o basica mono e polifunzionali e di prodotti commerciali. - Conduttimetria - Misura e studio dei fattori responsabili della conduttanza di una soluzione acquosa. - Curve di titolazione conduttometriche. - Criteri per individuare il punto equivalente in curve di titolazione conduttometriche. - Uso della conduttimetria in titolazioni acido-base e in titolazioni per precipitazione. - Titolazioni Complessometriche.- Studio delle reazioni di complessazione per applicazioni analitiche. - Uso di agenti chelanti in complessometria (in particolare dell'E.D.T.A.). - Studio delle condizioni sperimentali ottimali per la determinazione complessometrica di un generico analita.- Indicatori metallocromici. - Titolazioni complessometriche dirette, indirette, per spostamento e selettive di più metalli. - Titolazioni di Ossidoriduzione. - Studio dei fattori che le governano le reazioni di ossidoriduzione. - Curva di titolazione e potenziale al punto equivalente nelle analisi per ossidoriduzione. - Stabilità delle coppie redox in soluzione acquosa. - Permanganatometria, Iodometria diretta e indiretta. Programma esercitazioni di laboratorio (2 CFU) 1) TITOLAZIONI ACIDO-BASE: • Preparazione di soluzione NaOH 0,1 M e sua standardizzazione. Determinazione del titolo di acidi monoprotici (esempio: acido acetico presente in un campione omogeneo in soluzione acquosa e/o in un campione di aceto commerciale con indicatore colorimetrico e/o potenziometro). • Determinazione del titolo di una miscela di HCl e AcOH con una soluzione di NaOH a titolo noto ca. 0,1 M (tit. conduttometrica e con indicatore colorimetrico). Determinazione del titolo di acidi poliprotici in soluzione omogenea e/o in bevande commerciali con indicatore colorimetrico e/o potenziometro. 2) TITOLAZIONI REDOX: • Preparazione e standardizzazione con KIO3 di una soluzione di tisolfato Na2S2O3. Determinazione iodometrica di Cu2+ in un campione omogeneo. • Permanganatometria: preparazione della soluzione di KMnO4 e standardizzazione con Na2C2O4; determinazione del Ferro con il metodo di Zimmerman-Reinhardt. 3) TITOLAZIONI ARGENTOMETRICHE: • Argentometria: preparazione e standardizzazione (metodo di Mohor) di una soluzione di AgNO3; determinazione del contenuto di Cl-in un campione incognito con il metodo di Mohor. 4) TITOLAZIONI COMPLESSOMETRICHE: • Standardizzazione di una soluzione di EDTA ca. 0,01 M. Determinazione della concentrazione di ioni Mg++ in soluzione omogenea. Determinazione concentrazione di ioni Fe3+ in soluzione omogenea. Determinazione della durezza dell' acqua dell'acquedotto. |