Piano Lauree Scientifiche Area Chimica Università di Bologna Facoltà di Chimica Industriale. Laboratori didattici dei Corsi di Laurea

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1 Chimica Industriale Bologna Faenza Rimini BOLOGNA La Chimica nella vita di tutti i giorni è scienza per il futuro Dr. ELENA STROCCHI Tel FAENZA La Chimica e i Materiali: dall esperienza quotidiana alle applicazioni del futuro Prof. MARIA CRISTINA CASSANI Tel / RIMINI I metodi della Chimica attraverso esperienze guidate di laboratorio Prof. RICCARDO TARRONI Tel BOLOGNA APPRENDERE FARE DIDATTICA LABORATORIALE Corso di Formazione per Insegnanti Prof. SERGIO ZAPPOLI Tel Periodo g ( delle sedi) gennaio marzo 2012 (in funzione mattino e/o pomeriggio (2 4 ore) Studenti coinvolti gruppi di studenti per volta Studenti delle 4 e 5 classi Luoghi di svolgimento Laboratori didattici dei Corsi di Laurea della Facoltà di Chimica Industriale Bologna Faenza Rimini 15 settembre settembre 2008 Progetto Lauree Scientifiche Facoltà di Chimica Industriale 1

2 LABORATORI PROPOSTI Modulo 1a: Velocità delle reazioni chimiche Modulo 1b: Determinazione della Vitamina C nel succo di limone e della sua velocità di degradazione Modulo 1c: Chimica e luce: l interazione tra radiazione elettromagnetica e materia Modulo 2a: Analisi di idrocarburi policiclici aromatici (IPA) in foglie di sempreverdi Modulo 2b: Analisi del ferro e di IPA nel terreno Coordinamento: Prof. Riccardo Tarroni Tel Responsabile: prof. Riccardo Tarroni Lezione in aula : 1 ora Laboratorio: 3 ore concetti di carattere generale sulla velocità delle reazioni chimiche i fattori che la influenzano (stato di aggregazione dei reagenti, concentrazione, temperatura) catalizzatori, presenza di fattori iniziali concetti generali sulla cinetica chimica concetti generali sulle tecniche spettrofotometriche t t Misurazione mediante spettrofotometria per determinazioni quantitative reazione tra persolfato di potassio e ioduro di potassio in presenza o meno di solfato ferroso i ragazzi esamineranno l effetto della concentrazione dei reagenti, della temperatura e di catalizzatori valuteranno il grado di avanzamento della reazione, seguendo il procedere della reazione esaminando la colorazione della soluzione verificheranno con tecniche spettrofotometriche la variazione di concentrazione di uno dei prodotti (iodio molecolare). preparare una soluzione di reagenti e definirne la concentrazione registrare uno spettro di assorbimento di una soluzione di I 2 e misurare la sua concentrazione calcolare la velocità di una reazione e valutare il cambiamento della velocità raddoppiando la concentrazione di un reagente o cambiando la temperatura valutare l effetto di uno ione Fe 2+ sulla velocità della reazione 2

3 Responsabile: prof. Riccardo Tarroni Lezione in aula : 1 ora Laboratorio: 3 ore Proprietà chimico fisiche e importanza della vitamica C condizioni che ne influenzano la degradazione concetti generali di titolazioni i ragazzi misureranno il contenuto di vit C (acido ascorbico) di limoni mediante titolazione volumetrica con I2 con ossidazione della vit C evidenzieranno l ossidazione mediante colorazione azzurro violetta della soluzione ossidata I ragazzi peseranno e spremeranno i limoni, filtreranno e raccoglieranno il succo in una beuta. Faranno reagire una aliquota a temperatura ambiente e una a temperatura più elevata. Eseguiranno la titolazione dell acido prendendo nota delle quantità di reagenti e dei tempi delle operazioni. Al termine riporteranno in grafico i risultati e calcoleranno la quantità di vit C contenuta nei limoni. eseguire una titolazione di un acido misurare la concentrazione di vit C in una soluzione mediante sua ossidazione valutare l influenza della temperatura sulla reazione riportare i risultati in grafico Responsabile: prof. Riccardo Tarroni Lezione in aula : 1.5 ora Laboratorio: 2 ore emissione di luce nelle reazioni chimiche breve storia della spettroscopia l identificazione di atomi e molecole per mezzo di tecniche spettroscopiche i saggi alla fiamma Osservazione delle righe di Fraunhofer nello spettro del Sole Osservazione dello spettro di emissione di alcune sorgenti luminose: lampada a incandescenza, candela, tubo fluorescente, lampada a basso consumo, diodi led a luce bianca Osservazione dello spettro di emissione dei metalli alcalini: Litio, Sodio,Potassio, Cesio, Rubidio Cu Na Li Ca Osservazione dello spettro di emissione di altri metalli: Calcio, Bario, Stronzio, Rame, Piombo comprendere le potenzialità della spettroscopia nello studio della chimica e gli stretti legami tra chimica e fisica comprendere il funzionamento di sorgenti luminose di uso comune identificare un elemento attraverso il colore della fiamma e per mezzo dello spettro di emissione 3

4 Responsabile: prof. Mario Berrettoni Lezione in aula : 1 ora Laboratorio: 3 ore caratteristiche chimiche degli idrocarburi policiclici aromatici (IPA) e tossicità degli IPA come si formano gli IPA; quali sono gli IPA più comuni come campionarli e determinarli nei campioni concetti generali delle tecniche cromatografiche (tipi di cromatografia, principi, etc); estrazioni i liquido liquidoid id nozioni di sicurezza sui solventi e sulle procedure da seguire in laboratorio gli studenti raccoglieranno le foglie dal territorio estrarranno con solvente organico dai campioni le sostanze da misurare filtreranno il residuo solido evaporeranno le frazioni organiche in rotavapor effettueranno la purificazioni del campione in colonna cromatografica raccoglieranno la soluzione contenente gli IPA e le cere epicuticolari i campioni saranno purificati gli IPA saranno analizzati con HPLC per la quantificazione. separare i componenti di interesse mediante estrazioni liquido liquido e passaggi in colonna cromatografica preparare gli standard per la costruzione di una retta di taratura analizzare gli IPA in HPLC; esaminare un cromatogramma di IPA tabulare i risultati Responsabile: prof. Mario Berrettoni Lezione in aula : 1 ora Laboratorio: 3 ore Un terreno ricco di ferro Forme e contenuti di Fe; IPA come indice di degrado e inquinamento ambientale tecniche analitiche per la determinazione di Fe (spettrofotometria) e IPA (gas cromatografia) in campioni di terreno complessanti colorati per la determinazione del Fe principi i i della spettrofotometria t t principi e caratteristiche della gas cromatografia Gli studenti raccoglieranno campioni di terreno li prepareranno per le analisi estrarrano 1 parte del campione con solvente prepareranno 1 soluzione con HCl concentrato cui aggiungeranno idrossilammina per ridurre il ferro presente a Fe 2+ e successivamente fenantrolina per colorare la soluzione. I campioni (a) saranno analizzati qualitativamente in gas cromatografia confrontandoli con gli standard analitici degli IPA più comuni. I campioni (b) saranno analizzati qualitativamente e quantitativamente mediante spettrofotometro. preparare campioni di terreno per analisi quantitative di Fe e IPA eseguire uno spettro di assorbimento eseguire un analisi in gas cromatografia Eseguire una analisiquantitativa Tabulare e riportare i risultati 4

5 SEDE SCUOLE INSEGNANTI * STUDENTI * DOCENTI FCI Giornate impegnate Bologna Faenza Rimini TOTALE Moduli di Laboratori proposti 7 BO 4 FA 5 RN * Alcuni Insegnanti e Studenti hanno partecipato a più esperienze 1

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