Chimica analitica (E17)
A.A. 2022/2023
Obiettivi formativi
Il corso ha lo scopo di fornire agli studenti le basi generali della Chimica Analitica, mettendoli,
inoltre, in condizione di operare all'interno di un laboratorio di chimica analitica.Il corso si propone di introdurre gli studenti alla comprensione degli equilibri in soluzione e dei principali metodi di analisi sia da un punto di vista teorico sia da un punto di vista più applicativo. Il corso si propone, inoltre, di far acquisire agli studenti capacità critica nel valutare l'accuratezza e la precisione dei dati sperimentali mediante metodi statistici, capacità di risolvere problemi analitici relativi ad equilibri complessi in soluzione e ad analisi quantitativa di composti. Il corso prevede anche un'unità didattica di laboratorio a posto singolo nel quale verranno effettuate esercitazioni volte all' acquisizione delle nozioni che consentono una corretta conduzione di un'analisi chimica, incluse le elementari norme di sicurezza relative alla manipolazione e allo smaltimento dei prodotti chimici. Le esercitazioni di laboratorio sono finalizzate all'apprendimento delle conoscenze di base di analisi volumetrica (titolazione).
inoltre, in condizione di operare all'interno di un laboratorio di chimica analitica.Il corso si propone di introdurre gli studenti alla comprensione degli equilibri in soluzione e dei principali metodi di analisi sia da un punto di vista teorico sia da un punto di vista più applicativo. Il corso si propone, inoltre, di far acquisire agli studenti capacità critica nel valutare l'accuratezza e la precisione dei dati sperimentali mediante metodi statistici, capacità di risolvere problemi analitici relativi ad equilibri complessi in soluzione e ad analisi quantitativa di composti. Il corso prevede anche un'unità didattica di laboratorio a posto singolo nel quale verranno effettuate esercitazioni volte all' acquisizione delle nozioni che consentono una corretta conduzione di un'analisi chimica, incluse le elementari norme di sicurezza relative alla manipolazione e allo smaltimento dei prodotti chimici. Le esercitazioni di laboratorio sono finalizzate all'apprendimento delle conoscenze di base di analisi volumetrica (titolazione).
Risultati apprendimento attesi
Al termine del corso lo studente acquisisce le nozioni di chimica analitica necessarie per: la conoscenza delle procedure di elaborazione e valutazione dei dati sperimentali; la conoscenza dei principali equilibri chimici complessi in soluzione e capacità di risolvere in autonomia semplici problemi analitici che vanno dal campionamento, al trattamento del campione, fino al tipo di metodo analitico scelto (tra quelli studiati) per la quantificazione degli analiti, tenendo conto dell'incertezza di misura, la capacità di utilizzare il linguaggio specifico proprio della Chimica analitica per descrivere e commentare un metodo analitico e riportarne in modo corretto e privo di ambiguità il risultato. La frequenza del laboratorio consentirà allo studente di essere in grado di eseguire procedure standard di laboratorio per il riconoscimento e la quantificazione di specie analitiche semplici.
Periodo: Secondo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Programma
Trattamento e valutazione di dati statistici: errori nelle analisi chimica, trattamento statistico dell'errore, intervalli di fiducia, propagazione dell'errore e cifre significative, analisi della varianza.
Campioni e metodi analitici: campionamento, standardizzazione, calibrazione, fonti e trattamento dell'errore nel processo analitico, caratteristiche di una metodica analitica (accuratezza, precisione, specificità e selettività).
Equilibri acido-base: calcolo del pH di basi e acidi, forti e deboli, mono e poliprotici, puri e in miscele- trattamento sistematico e approssimazioni. Specie principale, funzione di distribuzione, diagramma di distribuzione.
Specie anfiprotica: calcolo del pH. Calcolo di pH di soluzioni di sali singoli.
Soluzioni tampone: equazione di Henderson-Hasselbalch, approssimazioni nel calcolo del pH. Capacità tamponante. Esempi di calcolo della capacità tamponante. Scelta e preparazione del tampone.
Metodi classici di analisi di analisi gravimetrica. Metodi di titolazione: definizioni e classificazioni. Equilibri di precipitazione e relative titolazioni; equilibri acido/base (inclusi calcoli di pH e diagrammi di speciazione) e relative titolazioni; equilibri di complessazione e relative titolazioni (in particolare, con EDTA). In tutti i casi esempi di previsione e interpretazione di diagrammi di titolazione per sistemi modello. Applicazioni.
Metodi elettrochimici: reazioni di ossido-riduzione, celle elettrochimiche, potenziali standard elettrodici. Calcolo dei potenziali delle celle elettrochimiche, delle costanti di equilibrio e curve di titolazioni redox. In tutti i casi esempi di previsione e interpretazione di diagrammi di titolazione per sistemi modello. Applicazioni.
Introduzione alla spettroscopia. Spettroscopia atomica di assorbimento ed emissione. Spettroscopia molecolare: spettroscopia infrarossa ed elettronica.
Uso del foglio elettronico per l'elaborazione di dati analitici.
MODULO DI LABORATORIO
Istruzioni di base per operare nel laboratorio analitico e svolgere le esperienze in programma. Utilizzo buretta, pipetta, propipetta, taratura pipetta/matraccio.
Titolazioni con indicatore: acido base (HCl con NaOH, acido acetico nell'aceto), di complessazione (durezza totale dell'acqua con EDTA), redox (determinazione iodometrica dell'acido ascorbico), titolazione argentimetrica
Titolazione potenziometrica (in particolare, pHmetria).
Determinazione dell'acido acetilsalicilico per via spettrofotometrica.
Campioni e metodi analitici: campionamento, standardizzazione, calibrazione, fonti e trattamento dell'errore nel processo analitico, caratteristiche di una metodica analitica (accuratezza, precisione, specificità e selettività).
Equilibri acido-base: calcolo del pH di basi e acidi, forti e deboli, mono e poliprotici, puri e in miscele- trattamento sistematico e approssimazioni. Specie principale, funzione di distribuzione, diagramma di distribuzione.
Specie anfiprotica: calcolo del pH. Calcolo di pH di soluzioni di sali singoli.
Soluzioni tampone: equazione di Henderson-Hasselbalch, approssimazioni nel calcolo del pH. Capacità tamponante. Esempi di calcolo della capacità tamponante. Scelta e preparazione del tampone.
Metodi classici di analisi di analisi gravimetrica. Metodi di titolazione: definizioni e classificazioni. Equilibri di precipitazione e relative titolazioni; equilibri acido/base (inclusi calcoli di pH e diagrammi di speciazione) e relative titolazioni; equilibri di complessazione e relative titolazioni (in particolare, con EDTA). In tutti i casi esempi di previsione e interpretazione di diagrammi di titolazione per sistemi modello. Applicazioni.
Metodi elettrochimici: reazioni di ossido-riduzione, celle elettrochimiche, potenziali standard elettrodici. Calcolo dei potenziali delle celle elettrochimiche, delle costanti di equilibrio e curve di titolazioni redox. In tutti i casi esempi di previsione e interpretazione di diagrammi di titolazione per sistemi modello. Applicazioni.
Introduzione alla spettroscopia. Spettroscopia atomica di assorbimento ed emissione. Spettroscopia molecolare: spettroscopia infrarossa ed elettronica.
Uso del foglio elettronico per l'elaborazione di dati analitici.
MODULO DI LABORATORIO
Istruzioni di base per operare nel laboratorio analitico e svolgere le esperienze in programma. Utilizzo buretta, pipetta, propipetta, taratura pipetta/matraccio.
Titolazioni con indicatore: acido base (HCl con NaOH, acido acetico nell'aceto), di complessazione (durezza totale dell'acqua con EDTA), redox (determinazione iodometrica dell'acido ascorbico), titolazione argentimetrica
Titolazione potenziometrica (in particolare, pHmetria).
Determinazione dell'acido acetilsalicilico per via spettrofotometrica.
Prerequisiti
Conoscenze di matematica di base, conoscenza della chimica generale e della stechiometria
Metodi didattici
Il corso è costituito da tre unità didattiche: lezioni frontali, esercitazioni in aula, esercitazioni pratiche in laboratorio. La frequenza è obbligatoria sia per le unità didattiche in aula che per il laboratorio (le percentuali di assenze consentite verranno pubblicate sul sito Ariel).
Materiale di riferimento
Chimica Analitica e Analisi Quantitativa (D. S. Hage and J. D. Carr) Casa Editrice: Piccin;
Fondamenti di Chimica Analitica (Skoog & West) Casa Editrice: EdiSES;
Chimica Analitica (V. Di Marco, P. Patore, G. G. Bombi) Casa Editrice: EdiSES.
Dispense del docente.
Fondamenti di Chimica Analitica (Skoog & West) Casa Editrice: EdiSES;
Chimica Analitica (V. Di Marco, P. Patore, G. G. Bombi) Casa Editrice: EdiSES.
Dispense del docente.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Prova scritta della durata di tre ore complessiva comprendente domande aperte di varia lunghezza e brevi esercizi e problemi sugli argomenti trattati. La prova è divisa in una prima parte, di due ore, sulla parte teorica del corso seguita dopo un breve intervallo da una seconda parte, di un'ora, sulla parte di laboratorio. Il voto globale in trentesimi è dato in base alla somma dei voti della prima parte (massimo 22 punti) e della seconda parte (massimo 11 punti). Per superare l'esame è comunque necessario ottenere almeno 12 nella prima parte e almeno 6 nella seconda parte. La lode sull'esame completo richiede non solo una parte di teoria eccellente ma anche punteggio pieno nella parte di laboratorio.
Lo studente è ammesso all'esame scritto solo se ha consegnato preventivamente le Relazioni di Laboratorio. Le Relazioni di Laboratorio rientreranno nella valutazione finale.
Lo studente è ammesso all'esame scritto solo se ha consegnato preventivamente le Relazioni di Laboratorio. Le Relazioni di Laboratorio rientreranno nella valutazione finale.
CHIM/01 - CHIMICA ANALITICA - CFU: 8
Esercitazioni: 16 ore
Esercitazioni di laboratorio a posto singolo: 32 ore
Lezioni: 40 ore
Esercitazioni di laboratorio a posto singolo: 32 ore
Lezioni: 40 ore
Docenti:
Comite Valeria, Guglielmi Vittoria
Docente/i
Ricevimento:
Su appuntamento
Dipartimento di Chimica, via Golgi 19 - Milano