Chimica analitica i/laboratorio di chimica analitica i

A.A. 2017/2018
Insegnamento per
12
Crediti massimi
120
Ore totali
SSD
CHIM/01
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Concetti di base in Chimica Analitica; elementi di statistica applicata alla chimica analitica; interpretazione di equilibri acido/base, di precipitazione, di complessazione e redox in soluzioni acquose, e applicazione all'analisi volumetrica; elettroanalisi: conduttimetria, potenziometria, voltammetria, amperometria.

Struttura insegnamento e programma

Edizione attiva
Moduli o unità didattiche
Modulo: Chimica analitica I
CHIM/01 - CHIMICA ANALITICA - CFU: 6
Lezioni: 48 ore

Modulo: Laboratorio di chimica analitica I
CHIM/01 - CHIMICA ANALITICA - CFU: 6
Laboratori: 48 ore
Lezioni: 24 ore

Informazioni sul programma
Modalità di frequenza
- Fortemente consigliata per il modulo Chimica Analitica I
- Obbligatorio per il modulo Laboratorio di Chimcia Analitica I

Modalità di erogazione:
Tradizionale

Lingua in cui è tenuto l'insegnamento
Italiano

Altre informazioni
Per una efficace integrazione col corso di laboratorio (la seconda parte del quale é dedicata alla elettroanalisi), la terza parte del corso di teoria può essere svolta prima della seconda
Propedeuticità
Chimica generale e inorganica con Laboratorio
Prerequisiti e modalità di esame
Prerequisiti
Fondamenti di chimica generale ed inorganica, calcoli stechiometrici di base; elementi di analisi matematica e di metodi numerici.

Modalità di esame
- 1 prova scritta (3 ore) sulle prime due delle tre parti del Modulo Teorico (problemi, esercizi e domande)-
1 prova scritta (1.5 ore) relativa al Modulo di Laboratorio (2 esercizi + 2 domande).
- Valutazione del Laboratorio (comportamento, quaderno, relazioni).
- 1 prova orale (15 minuti circa) sulla terza parte (Elettroanalisi) del Modulo Teorico.

Si può accedere alla prova orale conclusiva solo avendo già concluso entrambi gli scritti (ambedue con valutazione almeno sufficiente) ed il laboratorio.
Modulo: Chimica analitica I
Programma
Parte 1 Concetti propedeutici. La Chimica Analitica: definizione, storia, rilevanza. Metodi analitici. Passi nella messa a punto ed esecuzione di una analisi. Campionamenti. Elementi di teoria degli errori applicata alla chimica analitica; criteri per il trattamento dei dati e test statistici. Scale di concentrazione, forza ionica, attività, coefficienti di attività. Costanti di equilibrio, stati standard. Legge di Nernst, pile ed elettrodi ionoreversibili, scala dei potenziali elettrodici.

Parte 2 Analisi volumetrica. I metodi di titolazione: definizioni, classificazione, standard. Titolazioni acido/base, per precipitazione, per complessazione, redox: descrizione matematica dei corrispondenti equilibri e diagrammi di titolazione; in particolare, metodo di De Levie per l'agevole simulazione non approssimata di equilibri e curve di titolazione acido/base anche in casi molto complessi; esempi di applicazione su foglio elettronico.

Parte 3 Elettroanalisi. Conduttimetria, potenziometria (elettrodi ionoselettivi, pH-metria e p-Ionometria, potenziale redox, durezza delle acque), voltammetria (voltammetria ciclica, polarografia, tecniche pulsate e di stripping per l'analisi di tracce), amperometria (acqua in tracce con metodo Karl Fischer, ossigeno disciolto con metodo Clark), biosensori e lingue/nasi elettronici (cenni). Fondamenti teorici, strumentazione, protocolli operativi (standard, misure dirette, titolazioni strumentali) e casi modello nel laboratorio analitico e in ricerca di base e applicata.


Pagina web del corso / http://users.unimi.it/ECEA/
Materiale didattico e bibliografia
Testo raccomandato:
- Douglas A. Skoog, Donald M. West, F. James Holler, Fundamentals of Analytical Chemistry, Brooks Cole.

- in alternativa anche:
Daniel C. Harris, Quantitative Chemical Analysis, W.H.Freeman & Co.)

- Dispense del corso e fogli elettronici modello forniti dal docente
Modulo: Laboratorio di chimica analitica I
Programma
Obiettivi
Conoscenza delle procedure, dei protocolli sperimentali e dei calcoli di base in Chimica Analitica. Padronanza delle titolazioni colorimetriche e delle tecniche elettroanalitiche fondamentali: conduttimetria, potenziometria, amperometria.

Competenze acquisite
Utilizzo, anche a livello sperimentale, delle principali tecniche analitiche di base: titolazioni colorimetriche e tecniche elettroanalitiche fondamentali. Utilizzo di un foglio elettronico per il trattamento dei dati. Principi del trattamento statistico del dato analitico e della teoria degli errori.

Programma
Lezioni [16 ore] Concentrazione e scale di concentrazione. Diluizioni. Materiali e reagenti in laboratorio. Strumentazione per le misure di volume e di massa. Caratteristiche di un metodo analitico, metodi di predizione e analisi. Norme di sicurezza. Good laboratory practice. Principi generali delle titolazioni acido-base, per precipitazione, di complessazione, redox.
Principi generali di conduttimetria, potenziometria e pH-metria, amperometria.
Illustrazione delle metodiche di laboratorio.
Esercitazioni numeriche [8 ore] Calcoli relativi alla preparazione di soluzioni e alle titolazioni. Utilizzo del foglio elettronico Excel per il trattamento dei dati sperimentali acquisiti in Laboratorio.
Esercitazioni sperimentali [48 ore]
1) Analisi volumetrica con indicatori colorimetrici: preparazione di soluzioni standard, titolazioni acido/base (KHPh, TRIS, aceto, bicarbonati), titolazioni con formazione di complessi (durezza delle acque con EDTA); titolazioni per precipitazione (cloruri con metodi di Mohr e di Fajans); titolazioni per ossidoriduzione (iodio, acido ascorbico) [24 ore].
2) Elettroanalisi: Conduttimetria: taratura del conduttimetro, misure dirette di conduttività specifica, titolazioni conduttimetriche [4 ore]. Potenziometria: costruzione di un elettrodo ionoselettivo, sua taratura e suo uso per determinazione diretta di pIone; taratura e misure dirette di pH; titolazioni potenziometriche acido/base (HCl, HCl+CH3COOH, riconoscimento di un amminoacido incognito), per precipitazione (cloruri nella pasta), per complessazione (durezza delle acque), redox (determinazione del ferro) [16 ore]. Amperometria: titolazione a due elettrodi della vitamina C in campioni reali [4 ore].

Propedeuticità consigliate
Corso di Chimica generale e inorganica con Laboratorio

Materiale di riferimento
Presentazioni Power Point delle lezioni, fogli elettronici modello, esercizi risolti, metodiche sperimentali di laboratorio. Tutto questo materiale è scaricabile dal sito web del docente.
Testo raccomandato: Douglas A. Skoog, Donald M. West, F. James Holler, Fundamentals of Analytical Chemistry, Brooks Cole.
In alternativa: Daniel C. Harris, Quantitative Chemical Analysis, W.H.Freeman & Co.

Prerequisiti
Fondamenti di chimica generale ed inorganica, stechiometria di base.

Modalità di frequenza:
Obbligatoria

Modalità di erogazione:
Tradizionale

Pagina web del corso
http://users.unimi.it/ELAN
Materiale didattico e bibliografia
Presentazioni Power Point delle lezioni, fogli elettronici modello, esercizi risolti, metodiche sperimentali di laboratorio. Tutto questo materiale è scaricabile dal sito web del docente.

Testo raccomandato:
- Douglas A. Skoog, Donald M. West, F. James Holler, Fundamentals of Analytical Chemistry, Brooks Cole.

In alternativa:
- Daniel C. Harris, Quantitative Chemical Analysis, W.H.Freeman & Co.
Periodo
Secondo semestre
Periodo
Secondo semestre
Modalità di valutazione
Esame
Giudizio di valutazione
voto verbalizzato in trentesimi
Docente/i
Ricevimento:
dal lunedì al venerdì ore 9-18, su appuntamento
presso lo studio del docente in via Golgi 19, Edificio 5, Corpo A, III piano, stanza 3114-O
Ricevimento:
Il docente riceve su appuntamento (da concordare via email) in qualsiasi giorno della settimana
Ufficio del docente, Dipartimento di Chimica, via Golgi 19, stanza 109
Ricevimento:
Dal lunedì al venerdì tra le 8.30 e le 18.30, previo appuntamento (da richiedere per posta elettronica). Senza appuntamento: lunedì ore 10.30/11.30
Nel mio studio (Dipartimento di Chimica Fisica ed Elettrochimica, Ala Ovest, I piano)