Sede: Potenza Dipartimento/Scuola: Dipartimento di Scienze CdS: Laurea in Biotecnologie (L2)

Transcript

1 ANNO ACCADEMICO: INSEGNAMENTO/MODULO: CHIMICA ANALITICA TIPOLOGIA DI ATTIVITÀ FORMATIVA: Base DOCENTE: Prf. Dr. Antni Guerrieri sit web: telefn: 0971/ cell. di servizi: Lingua di insegnament: ITALIANO n. CFU: 12 (8 di lezine e 4 di esercitazini/labratri) n. re: 112 (64 di lezine e 48 di esercitazine/labratri) Sede: Ptenza Dipartiment/Scula: Dipartiment di Scienze CdS: Laurea in Bitecnlgie (L2) Semestre: annuale (date previste di inizi e fine crs: dal 1/10/2018 al 31/05/ /06/2019) OBIETTIVI FORMATIVI E RISULTATI DI APPRENDIMENTO Il crs intende frnire all studente le nzini fndamentali di chimica analitica e le cnscenze fndamentali sulla strumentazine analitica più cmune. PREREQUISITI frequenza delle lezini frntali: ALTAMENTE suggerita frequenza delle esercitazini di labratri: OBBLIGATORIA esami prpedeutici suggeriti: Istituzini di Matematica, Fisica, Chimica generale e inrganica CONTENUTI DEL CORSO Generalità sulla Chimica Analitica Scp e rul, applicazini, prblematiche analitiche e lr sluzine, scelta del metd, campinament, trattament preliminare del campine, replicati, separazine, calibrazine e misura, principali tecniche analitiche, cnvalida di un metd, valutazine dei risultati, glssari dei termini, espressine delle cncentrazini. Trattament Statistic dei Dati Analitici Gli errri in analisi, media, mediana, precisine, accuratezza, errre asslut e relativ. Errri sistematici: cause, errri strumentali, errri di metd, errri persnali, effett degli errri sistematici sui dati, rivelazine degli errri sistematici strumentali, persnali e di metd. Errri casuali: natura e srgente di errri casuali, distribuzine dei dati sperimentali affetti da errri casuali. Trattament statistic dell errre casuale: campine e pplazine, prprietà delle curve gaussiane, media della pplazine e del campine, deviazine standard della pplazine, deviazine standard del campine cme misura della precisine, errre standard di una media, varianza, deviazine standard relativa e cefficiente di variazine, dispersine. Deviazine standard di risultati calclati: smme e differenze, prdtti e quzienti, calcli espnenziali, lgaritmi ed antilgaritmi. Cifre significative, cifre significative nei calcli numerici, smme e differenze, prdtti e quzienti, lgaritmi ed antilgaritmi. Elementi di Equilibri in sluzine Sluzini ed elettrliti. Acidi e basi: acidi e basi cniugati, specie anfiprtiche, slventi anfiprtici, autprtlisi, frza di acidi e basi. Equilibri chimic: l stat di equilibri, espressine della cstante di equilibri, tipi di cstanti di equilibri, cstante del prdtt inic dell acqua, cstanti del prdtt di slubilità, slubilità di un precipitat ed effett dell ine a cmune, cstanti di dissciazini degli acidi e delle basi e delle cppie cniugate. Calcl esatt ed apprssimat del ph di un acid e base frte, acid e base debli, sali. Sluzini tampne: generalità, equazine di Hendersn - Hasselbalch, effett della

2 diluizine e dell aggiunta di acidi e basi, ptere tampne, preparazine dei tampni Titlazini Vlumetriche Acid Base Generalità: le titlazini, definizine di alcuni termini, punt di equivalenza e finale, standard primari. Sluzini standard: prprietà ideali, metdi per stabilire ed esprimere la cncentrazine di sluzini standard, calcli vlumetrici, cncentrazine percentuale, parti per miline e per miliard, densità delle sluzini, mlarità, nrmalità. Teria delle titlazini di neutralizzazine. Indicatri acid base: generalità, ph di viraggi, tipi cmuni di indicatri acid base. Curve di titlazine: tipi di curve, variazini delle cncentrazini nel crs delle titlazini, curve di titlazini per acidi e basi frti, acid deble base frte, acid frte base deble, acidi e basi debli, effett della cncentrazine, scelta dell indicatre. Teria delle Reazini di OssidRiduzine Prcessi di ssidriduzine: agenti ssidanti e riducenti, le semireazini, bilanci delle reazini redx. Celle elettrchimiche: reazini redx nelle celle elettrchimiche, celle elettrchimiche, celle galvaniche ed elettrlitiche, celle reversibili ed irreversibili, cnduzine nelle celle elettrchimiche, giunzine liquida, cmpnenti di una cella. Ptenziali elettrdici: definizine dei ptenziali elettrnici, elettrdi di riferiment, generalità, l elettrd standard ad idrgen, altri elettrdi di riferiment, cnvenzine dei segni, equazine di Nernst, ptenziale elettrdic standard, tabella dei ptenziali elettrdici standard, calcl dei ptenziali di cella, limitazini all us dei ptenziali elettrdici standard. Ptenzimetria Principi generali: teria della ptenzimetria. Elettrdi di riferiment: elettrd di riferiment a calmelan, elettrd di riferiment ad argent/argent clrur, ptenziali di giunzine liquida. Elettrdi indicatri: elettrdi indicatri metallici, elettrdi di prima specie, secnda specie ed inerti per sistemi redx, altri elettrdi. Elettrdi a membrana: elettrd a vetr per le misure di ph, cmpsizine e struttura delle membrane di vetr, cnduzine elettrica attravers le membrane, ptenziali di membrana e di interfase, ptenziale di asimmetria, ptenziale dell elettrd di vetr, errre alcalin, cefficienti di selettività, errre acid, elettrdi a vetr per catini diversi dai prtni. Nuvi elettrdi indicatri: elettrdi a membrana liquida per il calci e ptassi, micrelettrdi a scambiatre inic liquid, elettrdi inselettivi a membrana cristallina, transistr ad effett di camp inselettivi, snde sensibili ai gas Metdi elettranalitici Celle elettrchimiche, ptenziale di cella e di elettrd. Metdi di equilibri: ptenzimetria, Elettrdi di riferiment ed indicatri. Elettrdi inselettivi. Strumentazine.Metdi elettrchimici dinamici: Plargrafia e vltammetria, Crnampermetria, vltammetria ciclica. DPV ed ASV. Intrduzine ai Metdi Spettrscpici Generalità sulla spettrscpia. La radiazine elettrmagnetica: generalità, prprietà ndulatrie, parametri d nda, svrappsizine di nde, trasfrmata di Furier, diffrazine, trasmissine della radiazine ed indice di rifrazine, dispersine, diffusine, plarizzazine della radiazine, prprietà crpusclari, spettr elettrmagnetic delle radiazini. Assrbiment di radiazine: generalità, assrbiment atmic e mleclare, assrbiment di radiazine ultraviletta e visibile, assrbiment infrarss, prcessi di rilassament, spettri di assrbiment, trasmittanza, assrbanza, misura sperimentale di trasmittanza ed assrbenza, legge di Beer, applicazini quantitative, applicazini a miscele, limitazini, deviazini chimiche apparenti, deviazini strumentali apparenti cn radiazini plicrmatiche, deviazini strumentali in presenza di radiazine spuria. Emissine di radiazine elettrmagnetica: generalità, spettri di emissine, spettri a righe e a bande, spettri

3 cntinui, effett della cncentrazine sugli spettri di emissine. Emissine mediante flurescenza e fsfrescenza, flurescenza atmica e mleclare. Strumenti per la Spettrscpia Ottica Cmpnenti strumentali: schema a blcchi per emissine, assrbiment e flurescenza, materiali ttici. Srgenti spettrscpiche: generalità e classificazine, lampade a filament di tungsten, lampade ad idrgen e deuteri, srgenti infrarsse. Selettri della lunghezza d nda: generalità e classificazine, ampiezza di banda, mncrmatri e filtri, filtri di radiazine, filtri ad interferenza ed a assrbiment, mncrmatri, reticli, reticli a gradinata, mncrmatri a prisma, reticli cncavi, reticli lgrafici, prestazine dei mncrmatri, purezza spettrale, dispersine dei mncrmatri, ptere rislvente, fenditure dei mncrmatri ed effett della lr ampiezza. Rivelatri e trasduttri di radiazini: generalità e classificazine, prprietà dei trasduttri, segnali, rumre e rapprt segnale/rumre, rivelatri ftnici, fttubi, ftmltiplicatri, ftdidi al silici, rivelatri a serie di didi, celle ftvltaiche, celle ftcnduttrici, rivelatri di calre. Schemi degli strumenti ttici: strumenti a singl raggi, strumenti a dppi raggi. Spettrscpia Mleclare di Assrbiment Spettrscpia mleclare di assrbiment nell UV-VIS: generalità, specie assrbenti, assrbiment di cmpsti rganici ed inrganici, assrbiment a trasferiment di carica. Strumenti tipici per misure di assrbiment: ftmetri, spettrftmetri nell UV-VIS, strumenti multicanale. Applicazini qualitative della spettrftmetria nell UV-VIS: generalità, slventi, effett dell ampiezza della fenditura, effett della radiazine dispersa. Applicazini quantitative: generalità, applicazini a speci nn assrbenti, prcedure sperimentali, variabili che influenzan l assrbanza, pulizia e maniplazine delle cellette, determinazine della relazine fra assrbanza e cncentrazine, metd della aggiunta standard, analisi di miscele, effett delle incertezze strumentali. Spettrscpia di assrbiment nell infrarss: generalità, spettri infrarssi, strumenti per spettrscpia infrarssa, strumenti a trasfrmata di Furier, applicazini qualitative e quantitative. Spettrscpia di Flurescenza Mleclare Teria della flurescenza mleclare: generalità, linee di risnanza e spstament di Stkes, prcessi di rilassament, relazine fra spettri di eccitazine e spettri di flurescenza. Specie flurescenti: generalità, flurescenza e struttura, efficienza quantica. Effett della cncentrazine sull intensità di flurescenza: generalità, relazine flurescenza cncentrazine, applicabilità. Strumenti per la flurescenza: generalità. Applicazini dei metdi di flurescenza. Esercitazini di Labratri Pesata analitica, preparazini di sluzini standard, diluzine di una sluzine Standardizzazine dell acid clridric cn carbnat sdic mediante titlazine vlumetrica Standardizzazine dell idrssid di sdi cn acid clridric mediante titlazine vlumetrica Determinazine dell acid acetic in acet cmmerciale mediante titlazine vlumetrica Determinazine dell acid citric in succ di limne mediante titlazine vlumetrica Il phmetr: utilizz di un phmetr, sua calibrazine e determinazine del ph in sluzini acquse Standardizzazine dell idrssid di sdi cn acid clridric mediante titlazine ptenzimetrica Spettrftmetria UV-VIS: utilizz di un spettrftmetr, acquisizine dell spettr UV-VIS del citcrm c in frma ssidata e ridtta; acquisizine e cstruzine della retta di taratura del citcrm c.

4 METODI DIDATTICI lezini frntali più esercitazini di labratri MODALITÀ DI VERIFICA DELL APPRENDIMENTO Esame finale rale e discussine delle relazini sulle esercitazini di labratri. TESTI DI RIFERIMENTO E DI APPROFONDIMENTO, MATERIALE DIDATTICO ON-LINE appunti di lezine/slides utilizzate nelle lezini frntali/materiale didattic frnit cn le esercitazini di labratri Testi di Riferiment Titl:Fndamenti di chimica analitica Autri:Skg Duglas A.,West Dnald M.,Hller James F. Editre:Edises Data di Pubblicazine:1998 ISBN: X ISBN-13: Titl:Chimica analitica strumentale Autri:Skg Duglas A.,West Dnald M. Editre:Edises Data di Pubblicazine:1995 ISBN: ISBN-13: METODI E MODALITÀ DI GESTIONE DEI RAPPORTI CON GLI STUDENTI Utilizz di metdi cnvenzinali (ad es. riceviment studenti) e telematici (ad es. psta elettrnica) per discussine, chiarimenti, apprfndimenti. ORARIO RICEVIMENTO STUDENTI GIORNO DALLE ORE ALLE ORE PRESSO LUNEDI Studi dcente MARTEDI Studi dcente MERCOLEDI Studi dcente GIOVEDI Studi dcente

5 DATE DI ESAME PREVISTE 1 Mese Ann Appell previst Febbrai Marz Giugn Lugli Settembre Ottbre Dicembre COMMISSIONE ESAME: Presidente: Cmpnente: Cmpnente: Cmpnente: Cmpnente: prf. dr. Antni Guerrieri prf.ssa Anna Maria Salvi dr.ssa Rsanna Ciriell dr.ssa Giuliana Bianc dr. Faust Langerame SEMINARI DI ESPERTI ESTERNI SI NO ALTRE INFORMAZIONI