PIANO DI STUDIO DELLA DISCIPLINA

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1 Modulo Gestione Qualità UNI EN ISO 9001 : 2008 Tel fax PIANO STUDIO DELLA DISCIPLINA PIANO DI STUDIO DELLA DISCIPLINA Chimica Analitica e Strumentale PIANO DELLE UDA CLASSE IV SETTORE CHIMICI Programmazione dipartimentale a.s UDA COMPETENZE della UDA ABILITA UDA CONTENUTI DELLE CONOSCENZE UDA n. 1 Statistica settembre - ottobre P4, P7 Saper esprimere correttamente il risultato di una serie di misure. Saper utilizzare il foglio elettronico per la risoluzione dei calcoli numerici. Popolazioni e campioni. Distribuzioni di probabilità delle popolazioni: distribuzione gaussiana. Intervalli di confidenza delle popolazioni. Distribuzioni di probabilità dei campioni. Intervalli di confidenza dei campioni. t di Student.

2 UDA n. 2 Campionamento novembre P5, P7 Saper impostare un piano di campionamento date le caratteristiche della popolazione iniziale e la precisione attesa. Saper utilizzare il foglio elettronico per la risoluzione dei calcoli numerici. L importanza del campionamento: s 2 tot= s 2 met + s 2 camp. Piano di campionamento e sua progettazione. Campionamento casuale, sistematico e a giudizio. Distribuzione binomiale. Determinazione della grandezza di un campione, K s. Determinazione del numero di campioni UDA n. 3 Equilibri in soluzione Potenziometria dicembre P1, P3, P4, P5, P6 Conoscere i principi teorici alle base del fenomeno di ossidoriduzione. Conoscere e applicare l equazione di Nernst. Saper descrivere i principali elettrodi utilizzati per la misurazione della potenziale elettrochimico. Essere in grado di applicare la teoria dell'equilibrio chimico per prevedere la reattività. Definire e applicare la sequenza operativa del metodo analitico previsto. Impostare e risolvere problemi relativi a calcoli numerici. Saper utilizzare un foglio di Excel per la raccolta ed elaborazione dati. Definizione metodi corrente zero: principi generali. Elettrodi e potenziali di elettrodo; pile; elettrodi di riferimento: elettrodo per la misura del potenziale red-ox, elettrodi selettivi, elettrodi a vetro Curve di titolazione acido-base (acido forte, base forte; acido debole base forte; Sali derivanti da acidi o basi deboli); Titolazioni redox. Costruzione da dati sperimentali delle curve di titolazione. 2

3 UDA n. 4 Equilibri in soluzione Conduttimetria gennaio P1, P2, P3, P4, P5, P6 Definire e applicare la sequenza operativa del metodo analitico previsto. Impostare e risolvere problemi relativi a calcoli numerici. Saper utilizzare un foglio di Excel per la raccolta ed elaborazione dati. Conducibilità elettrica; mobilità degli ioni, celle conduttimetriche; determinazione della costante di cella; titolazioni conduttimetriche; costruzione da dati sperimentali delle curve di titolazione in relazione alla k e. 3

4 UDA n. 5 Interazione luce-materia Introduzione ai metodi ottici febbraio/marzo P1, P3, P4, P5, P6 Saper descrivere i livelli energetici e le configurazioni elettroniche di atomi e molecole. Saper correlare i fenomeni ottici alla luce come radiazione o come particella. Saper descrivere i vari fenomeni e saperli analizzare per similitudini e differenze. Impostare e risolvere problemi relativi a calcoli numerici. Modello orbitalico; legame chimico e interazione radiazione-materia; dualismo onda particella; distribuzione di Boltzmann; assorbimento: atomico e molecolare; luminescenza, riflessione, rifrazione, diffusione, polarizzazione, diffrazione; il colore. 4

5 UDA n. 6 Interazione luce-materia Spettrofotome tria IR marzo P1, P3, P4, P5, P6 Saper descrivere i livelli energetici e le configurazioni elettroniche di atomi e molecole. Saper correlare gruppi funzionali organici agli assorbimenti specifici del campo spettrale. Saper preparare correttamente il campione per l analisi. Saper desumere la struttura molecolare dalla lettura dello spettro. Impostare e risolvere problemi relativi a calcoli numerici. Campo spettrale radiazione elettromagnetica; assorbimento della radiazione, assorbimento delle molecole; assorbimento nell IR: modello classico e modello quantistico delle molecole; vibrazioni molecolari; spettri IR: parametri caratteristici schema a blocchi dello strumento, trasformata di Fourier; tecniche preparazione del campione; interpretazione degli spettri. 5

6 UDA n. 7 Interazione luce-materia Spettrofotometria UV-Visibile aprile P1, P2, P3, P4, P5, P6 Conoscere e saper applicare la legge di Lambert- Beer. Saper descrivere i componenti e saper riprodurre lo schema a blocchi di uno spettrofotometro. Essere in grado di applicare la teoria della luce per prevedere la reattività, l'influenza delle variabili operative e descriverne lo spettro di assorbimento. Progettare l esecuzione di una retta di taratura nota la sensibilità della tecnica. Definire e applicare la sequenza operativa del metodo analitico previsto. Saper calcolare la concentrazione ignota di un campione operando con diluizioni progressive. La legge dell assorbimento : Lambert-Beer; strumentazione: sorgenti, monocromatori, rivelatori; schema a blocchi dello strumento; celle; spettri di assorbimento; analisi quantitativa; retta di taratura nell analisi colorimetrica. 6

7 UDA n. 8 Interazione luce-materia Spettrofotometria assorbimento atomico maggio/giugno P1, P2, P3, P4, P5, P6 Conoscere e saper applicare la legge di Lambert- Beer. Saper descrivere i componenti e saper riprodurre lo schema a blocchi di uno spettrofotometro AA. Essere in grado di applicare la teoria della luce per prevedere la reattività, l'influenza delle variabili operative e descriverne le righe di assorbimento. Progettare l esecuzione di una retta di taratura nota la sensibilità della tecnica. Definire e applicare la sequenza operativa del metodo analitico previsto. Saper calcolare la concentrazione ignota di un campione operando con diluizioni progressive. Impostare e risolvere problemi relativi a calcoli numerici. Saper operare una taratura strumentale con standard esterni e/o interni; metodo delle aggiunte Strumentazione: sorgenti, monocromatori, rivelatori; schema a blocchi dello strumento; fornetto di grafite; controllo delle prestazioni strumentali, analisi quantitativa di metalli anche in matrici complesse; tecniche di calibrazione. Competenze delle UdA: P1: Identificare ed applicare le metodologie e le tecniche della gestione per progetti. P2: Individuare e utilizzare gli strumenti di comunicazione e di team working più appropriati per intervenire nei contesti organizzativi e professionali di riferimento P3: Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali. 7

8 P4: Acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno attraverso grandezze fondamentali e derivate. P5: Individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali. P6: Utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro trasformazioni. P7: Essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie, nel contesto culturale e sociale in cui sono applicate 8

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