66684 - CHIMICA ANALITICA CON LABORATORIO

Scheda insegnamento

  • Docente Erika Scavetta

  • Crediti formativi 9

  • SSD CHIM/01

  • Modalità di erogazione In presenza (Convenzionale)

  • Lingua di insegnamento Italiano

  • Orario delle lezioni dal 22/02/2018 al 01/06/2018

Anno Accademico 2017/2018

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente è in grado di comprendere i principi che definiscono la chimica analitica come "problem solving". Inoltre ha acquisito le necessarie conoscenze sugli equilibri simultanei in soluzione al fine di definire le condizioni ottimali per il decorso di una reazione. Ha maturato una discreta esperienza pratica che gli consente di effettuare determinazioni quantitative volumetriche in modo classico o tramite potenziometrica con particolare riguardo alla caratterizzazione di materiali di interesse industriale.. E' in grado di individuare le metodologie più adeguate alla risoluzione di semplici problemi analitici e di presentare e valutare i dati sperimentali applicando procedure statistiche di base. Inoltre è in grado di redigere un certificato di analisi.

Programma/Contenuti

Prerequisiti

- Struttura elementare dell'atomo- Massa atomica- il legame chimico- Molecole- Solidi molecolari, covalenti, metallici e ionici- Peso molecolare e peso formula- Mole- Numero di Avogadro- Le reazioni chimiche e la conservazione della massa- Analisi elementare- Nomenclatura

- Equilibrio chimico omogeneo- Definizioni di concentrazioni- Legge di azione di massa- Costanti di equilibrio e loro utilizzo- Gli equilibri eterogenei- Il principio di Le Chatelier.

- Elettrochimica: Energia chimica e lavoro elettrico- Pile e forza elettromotrice- Potenziali standard e scala dei potenziali- Legge di Nernst- Applicazioni dei potenziali

-Laboratorio: preparazione di soluzioni a concentrazione nota-utilizzo delle principali apparecchiature di un laboratorio chimico

[Chimica generale ed Inorganica]

 

CORSO TEORICO

Fondamenti di statistica in Chimica Analitica: Qualità  di un dato analitico. Cifre significative. Sorgenti di incertezza. Errori nell'analisi chimica; propagazione dell'errore. Errori: grossolani, sistematici, casuali. Accuratezza e precisione. Metodi per riportare i dati analitici. Test di significatività: t di Student. Test di accuratezza. Test di precisione. Confronto di due campioni. Calibrazione e misura. Regressione lineare. Concetto di limite di rivelazione.

Acidi e basi in solventi acquosi: Forza di acidi e basi. Acidi e basi polifunzionali. Soluzioni tampone e soluzioni di anfoliti. Trattamento sistematico degli equilibri chimici. Calcoli di pH. Titolazioni acido-base. Metodi per la valutazione del punto equivalente di una titolazione. Errore di titolazione. Cenni su acidi e basi in solventi non acquosi: Proprietà  acide e basiche dei solventi. Effetti del solvente nelle reazioni acido-base.

Equilibri di precipitazione: Solubilità e pH. Titolazioni di precipitazione.

Complessometria: Formazione di complessi e pH. Costanti condizionali e termodinamiche. Titolazioni complessometriche. EDTA ed applicazioni analitiche. Interferenti e mascheramento.

Equilibri redox in fase omogenea: Celle elettrochimiche. Effetti del pH, degli equilibri di solubilità e della formazione di complessi sul potenziale redox. Stabilità  dei sistemi redox in acqua. Diagrammi E/pH. Titolazioni redox.

Potenziometria: misure dirette ed indirette: Elettrodi indicatori e di riferimento. Elettrodi iono-selettivi.

CORSO DI LABORATORIO

Gli argomenti della parte teorica saranno oggetto di esperienze di laboratorio il cui obiettivo sarà di consolidare la preparazione dello studente

Lezioni frontali

La registrazione del lavoro in laboratorio.  La vetreria volumetrica: caratteristiche, modi d'uso, calibrazione. Aspetti pratici delle titolazioni volumetriche: individuazione del punto di arresto per mezzo di indicatori e con metodi grafici e numerici. Standard primari. Trattamento degli errori. Introduzione ai metodi potenziometrici.

Esperienze di laboratorio

Preparazione di soluzioni.  Titolazioni acido-base: normalizzazione di soluzioni di HCl e NaOH; determinazione del titolo di soluzioni incognite. Titolazioni redox e complessometriche:  determinazione del titolo di soluzioni incognite.  Titolazioni seguite per via potenziometrica.

Esercitazioni

Oltre all'attività di Laboratorio  gli studenti dovranno elaborare il trattamento statistico dei dati ottenuti. Gli allievi sono tenuti a compilare, durante le esperienze, un quaderno di laboratorio che sarà  utilizzato ai fini dell'accreditamento del corso.

Testi/Bibliografia

D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, Fondamenti di Chimica Analitica. EdiSES, Napoli, 2005.

D.C. Harris, Chimica Analitica Quantitativa, Zanichelli, Bologna, 2005.

Metodi didattici

Lezioni in aula, integrate da attività esercitazionali sugli argomenti svolti. E' incoraggiato lo studio individuale sui libri di testo e la discussione in aula sugli argomenti trattati. Il Corso è  integrato con quello di laboratorio di chimica analitica. Teoria e lavoro sperimentale devono necessariamente coesistere perchè quest'ultimo non solo incrementa la capacità di pensare, ma anche quella di agire autonomamente.

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova scritta della durata di 3 ore. La prova scritta ha lo scopo di accertare l'acquisizione delle conoscenze e delle abilità previste dal programma del corso tramite la risoluzione di esercizi e la risposta a domande aperte. Durante la prova scritta non è ammesso l'uso di libri di testo, della tavola periodica e degli appunti (o delle slides) di lezione. E' obbligatorio presentarsi muniti di una calcolatrice (non è ammessa quella disponibile su dispositivi tipo tablet o cellulari) e del necessario per tracciare diagrammi (matite, righello, squadra, gomma). Il materiale sul quale redigere le prove (fogli protocollo, carta millimetrata, ecc.) sarà reso disponibile dal docente. La prova di esame, se superata, mantiene la sua validità per le sessioni previste per l'anno accademico in cui si è svolto il corso.

La valutazione finale sarà integrata con quella del Corso di Laboratorio di Chimica Analitica (unico voto) che avviene tramite la compilazione del 'quaderno di laboratorio' e di relazioni sulle esperienze svolte.

L'esame sarà superato se il punteggio ottenuto nella prova scritta sarà superiore o uguale a 18/30; in tale caso il punteggio finale sarà determinato dalla media, pesata in base ai crediti assegnati, dei punteggi ottenuti nella prova scritta e nell'attività di laboratorio.

Strumenti a supporto della didattica

Le attività  didattiche si avvalgono di supporti quali  videoproiezione. Laboratori chimici, software di elaborazione dati, manuale delle esperienze.

Il materiale didattico presentato sarà reso disponibile  agli studenti. Attività  di supporto sperimentali sono assicurate dal corso integrato di laboratorio.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Erika Scavetta