66684 - CHIMICA ANALITICA CON LABORATORIO

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2017/2018

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente è in grado di comprendere ed applicare le principali tecniche analitiche, sa identificare gli equilibri chimici presenti e valutare l’influenza dei parametri chimici su di essi. Conosce la statistica di base necessaria alla presentazione del dato analitico. Conosce le tecniche analitiche potenziometriche. Al termine del corso, lo studente è in grado di riconoscere l'attrezzatura di laboratorio e descriverne l'uso; saper applicare le principali tecniche di analisi volumetrica alla determinazione quantitativa di specie chimiche sulla base degli equilibri chimici coinvolti. Sarà capace di riportare la descrizione del proprio lavoro su un quaderno di laboratorio. Sarà inoltre capace di elaborare e presentare risultati sperimentali utilizzando i più opportuni test statistici.

Programma/Contenuti

PREREQUISITI

1)Funzioni elementari: frazioni, potenze, radici, esponenziali e logaritmi. Soluzione di equazioni algebriche. Conoscenze di base del calcolo differenziale e integrale per funzioni di una variabile reale

2)Conoscenza delle principali grandezze fisiche e delle relazioni che le legano, principali unità di misura. Conoscenze di base dell’elettromagnetismo

3)Reazioni chimiche e loro bilanciamento. Concetto di mole. L'equazione dei gas perfetti. Le soluzioni e le unità di concentrazione. Concetto di equilibrio e principio di Le Chatelier. Calcoli stechiometrici per reazioni complete ed all'equilibrio. Conoscenza del chimismo degli elementi e dei composti più comuni. Conoscenza della nomenclatura di base e delle formule

4)Conoscenze di Termodinamica applicabili a sistemi di interesse chimico in condizioni di equilibrio. Equilibri di fase in sistemi monocomponente e pluricomponente.

La legge di stato del gas ideale. Frazione molare e pressione parziale. Elettrochimica di base

 

TEORIA

a) Fondamenti di statistica in Chimica Analitica. Errori, presentazione del risultato, test t, F e Q.

b) Acidi e basi in solventi acquosi. Soluzioni tampone e soluzioni di anfoliti. Calcoli di pH. Titolazioni acido-base. Indicatori. 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.

c) Titolazioni di precipitazione.Complessometria. Formazione di complessi e pH. Solubilità e formazione di complessi. Titolazioni complessometriche. EDTA ed applicazioni analitiche. Interferenti e mascheramento.

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

Laboratorio:
Il programma verterà sulle seguenti esercitazioni di laboratorio:
1. Calibrazione della vetreria volumetrica.
2. Titolazioni acido-base.

3. Titolazioni complessometriche con EDTA.

4. Titolazioni Redox.
5. Potenziometria. Elettrodo a vetro. Taratura del pH-metro e studio della risposta di un elettrodo a vetro combinato. Titolazione potenziometrica acido base e valutazione del volume equivalente col metodo di Gran. Determinazione analitica mediante elettrodi iono sensibili
6. Titolazion1 potenziometricche.
7. Conduttimetria. Misura della costante di cella. Titolazioni conduttimetriche.


Testi/Bibliografia

D.C. Harris, “Chimica Analitica Quantitativa”, Zanichelli, Bologna,

F. W. Fifield, D. Kealey, “Chimica Analitica teoria e pratica”, Zanichelli, Bologna

Skoog,. West, Holler, Crouch,  “Fondamenti di Chimica Analitica”, EdiSES, Napoli

Elizabeth Prichard, Victoria Barwick,   "Quality Assurance in Analytical Chemistry" John Wiley

C. G. Enke, “The art and science of chemical analysis”Wiley

Metodi didattici

Il corso di Chimica Analitica con Laboratorio prevede  lezioni (in aula) teoriche ed introduttive alle esperienze di laboratorio nonché delle esercitazioni numeriche su argomenti trattati al corso teorico e delle esercitazioni di laboratorio. E' obbligatorio portare sempre il quaderno di laboratorio (quaderno numerato con fogli inamovibili) che deve essere sempre aggiornato di ogni osservazione utile allo sperimentatore. E' fatto divieto registrare dati su fogli volanti.

Modalità di verifica dell'apprendimento

Le prove di esame mirano a verificare il raggiungimento dei seguenti obiettivi didattici:

principi e procedure dell'analisi chimica e la pianificazione di un semplice procedimento analitico;

capacità di esprimere in maniera corretta i risultati di una procedura analitica quantitativa;

principi delle principali tecniche cromatografiche, elettrochimiche e spettroscopiche;

La verifica dell’apprendimento avviene attraverso delle prove in itinere e/o una prova finale. La valutazione finale sarà unica con il corso di Chimica Analitica Strumentale ed avverrà contestualmente.

Le prove in itinere scritte sono di tipo non strutturato e consistono nella soluzione di diversi problemi.

Saranno svolte due prove in itinere: la prima verterà sugli argomenti del paragrafo a) del programma e la seconda sugli argomenti dei paragrafi b), c) ,e d). Per le prove in itinere scritte sarà possibile utilizzare libri, presentazioni delle lezioni, calcolatrice ed inoltre sarà necessario portare il necessario per la realizzazione di semplici grafici. Le prove in itinere saranno svolte indicativamente nel mesi di ottobre la prima e nel mese di novembre la seconda. Le prove prevedono un punteggio massimo di 33/30 con assegnazione dei punti ai singoli esercizi comunicati all’inizio della prova.

Qualora le prove in itinere non fossero superate i rispettivi argomenti saranno oggetto della prova orale finale. La prova finale orale sarà di tipo non strutturato e consisterà nella soluzione di problemi e nella risposta a quesiti volti a valutare la comprensione degli argomenti trattati.

Gli argomenti del paragrafo a) e gli argomenti dei paragrafi b), c), e d) del programma concorrono al 20% ed al 50% del risultato finale rispettivamente indipendentemente se sostenuti nelle prove in itinere o nella prova finale orale. La votazione finale si completa con quella del corso di Chimica Analitica Strumentale che varrà il restante30%.

La valutazione del corso di laboratorio si baserà:

  1. comportamento tenuto dallo studente (rispetto delle norme di prevenzione degli infortuni, utilizzo dei DPI, corretto uso della vetreria e delle piccole strumentazioni), +/- 0.75 da mediare con Lab di Chimica Analitica Strumentale
  2. risultati di una o più analisi incognite, +0.5 a prova se il risultato presenta un errore minore del 3%
  3. tenuta del quaderno di laboratorio, +/-0.75

La valutazione del laboratorio integrata con il laboratorio di Chimica Analitica Strumentale si somma alla valutazione della teoria.

Strumenti a supporto della didattica

Dispense relative alle esperienze.  Videoproiettore e lavagna durante le lezioni in aula. Test consigliati. il materiale didattico è depositato presso  il sito http://campus.unibo.it/ e sarà accessibile solo agli studenti che si saranno registrati su un apposita lista di distribuzione fornita dal docente.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Mario Berrettoni

Consulta il sito web di Marco Giorgetti