I.T.T. «G. MARCONI» - PADOVA

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1 I.T.T. «G. MARCONI» - PADOVA Via Manzoni, Padova Tel.: 049/ Fax 49/ marconi@itismarconipadova.it - pdtf02000e@pec.istruzione.it pdtf02000e@istruzione.it - sito: Istituto Tecnico per il Settore Tecnologico Rev. 0 MD_PRS01 Data: PROGRAMMA SVOLTO DOCENTE MARINA BUSONERA I.T.P. RICCARDO LAMBINI MATERIA: CHIMICA ANALIICA CLASSE 3 I Testo adottato: Le basi della chimica analitica - Rubini Venzaghi Cozzi Casa Editrice Zanichelli Contenuti: INTRODUZIONE ALLA CHIMICA ANALITICA Regole nei calcoli e cifre significative Errori nelle misure sperimentali: accuratezza, precisione, errore assoluto, errore relativo; errore casuale, errore sistematico, errore grossolano. INTRODUZIONE ALLA CHIMICA DELLE SOLUZIONI Numero di ossidazione in composti inorganici ed organici Nomenclatura tradizionale e IUPAC di composti binari e ternari: ossidi, anidridi, perossidi, idruri, idrossidi, acidi (idracidi e ossiacidi), sali neutri, sali acidi e sali basici Forze intermolecolari - studiare e ripetere a voce alta i contenuti del testo e gli appunti - risolvere esercizi con il calcolo con le cifre significative - fare esercizi di nomenclatura dalla formula al nome e viceversa - Rivedere i concetti di polarità e le forze di attrazione intermolecolari

2 LE SOLUZIONI I principi della solubilizzazione: energia di solvatazione, entalpia di soluzione, il solvente acqua: costante dielettrica e momento dipolare. Solubilità e criteri di solubilità, influenza della temperatura sulla solubilità; solubilizzazione di elettroliti e non elettroliti, dissociazione e ionizzazione, elettroliti forti e deboli e grado di ionizzazione. Concentrazione delle soluzioni: percentuale in massa (%m/m), percentuale in volume (%v/v), percentuale massavolume (%m/v); molarità, molalità, normalità, frazione molare e ppm (solo definizioni ed esempi). Esercizi di calcolo con percentuale, molarità, molalità e frazione molare; calcoli con millimoli. Proprietà colligative e fattore di Van t Hoff e relativi esercizi del testo, gli appunti, i - svolgere esercizi sulle concentrazioni delle soluzioni espresse con le varie unità di misura, compresa la Normalità, con diluizioni e mescolamento di soluzioni a concentrazione diversa - svolgere esercizi sulle proprietà colligative - scrivere le varie reazioni di dissociazione/ionizzazione di elettroliti LE REAZIONI CHIMICHE E IL CALCOLO STECHIOMETRICO Reazioni chimiche ed equazioni chimiche, equazioni molecolari, ioniche e ioniche nette. Tipi di reazione: sintesi, decomposizione, combustione, doppio scambio e di ossido-riduzione. Bilanciamento delle equazioni chimiche, bilanciamento delle reazioni di ossidoriduzione in forma molecolare, in ambiente acido, in ambiente basico. Risoluzione di calcoli stechiometrici attraverso l uso dei rapporti molari, definendo la quantità di reazione e utilizzando lo schema I Δ F; reagente limitante e resa di reazione. ANALISI SPETTROFOTOMETRICA UV-VIS Introduzione ai metodi ottici: meccanica ondulatoria e natura dualistica della luce; fenomeni ondulatori: riflessione, rifrazione e indice di rifrazione, diffrazione, interferenza; effetto fotoelettrico le radiazioni elettromagnetiche: velocità della luce nel vuoto ed in altri mezzi, lunghezza d onda, periodo, frequenza, ampiezza e intensità; fotoni ed equazione di - svolgere esercizi sui rapporti molari utilizzando lo schema I Δ F con determinazione del reagente limitante e della resa di reazione - svolgere esercizi di bilanciamento delle reazioni red-ox in forma molecolare o ionica e in ambiente acido o basico del testo, gli appunti e i

3 Planck. Spettro elettromagnetico, luce monocromatica e policromatica. Spettro continuo e spettro a righe; spettri di emissione e spettri di assorbimento; spettro di emissione di un corpo solido incandescente; eccitazione termica ed emissione radiante; i colori e la rosa dei colori complementari; Interazione fra radiazioni e materia, transizioni energetiche. Teoria degli orbitali molecolari e il legame chimico Principi dell analisi qualitativa e dell analisi quantitativa. Energia interna delle molecole. Le radiazioni UV-VIS e le transizioni elettroniche nelle molecole; spettri di assorbimento a bande delle molecole. Definizione di cromoforo. Trasmittanza, assorbanza, assorbimento % e legge di Lambert-Beer. Schema a blocchi di uno spettrofotometro monoraggio e di un doppio raggio in UV- VIS. Analisi qualitativa e ricerca della λ max. Effetto dei sostituenti: ipsocromo e batocromo. EQUILIBRIO CHIMICO Velocità di reazione, concetto di reazione elementare, equazione cinetica Reazioni reversibili e incomplete, equilibrio dinamico, legge dell'azione di massa, Kc e Kp, pressioni parziali, attività e forza ionica di una soluzione elettrolitica.. Equilibri omogenei ed eterogenei; principio di Le Chatelier: influenza della variazione di concentrazione di reagenti e di prodotti sull equilibrio chimico, influenza della temperatura su reazioni di equilibrio esotermiche ed endotermiche, influenza della pressione su equilibri in fase gassosa. Calcolo del quoziente di reazione. Calcolo della composizione all equilibrio. del testo, gli appunti e i - svolgere gli esercizi del capitolo 8 e 9

4 EQUILIBRI ACIDO-BASE Definizione di acido e base secondo Arrhenius, Bronsted e Lewis. Forza degli acidi e delle basi. Acidi e basi poliprotiche: equilibri di dissociazione successivi e costanti di equilibrio parziali. Equilibrio di ionizzazione dell acqua (autoprotolisi) e concetto di ph. Scala di ph e di poh. Relazione tra Ka e Kb di una coppia coniugata acido-base. Normalità. Calcolo del ph di soluzioni di acidi e basi forti monoprotici, di acidi e di basi deboli, di acidi poliprotici. Calcoli del ph di miscele di: acido forte e base forte, di acido forte e base debole, di base forte e acido debole, di due acidi (o basi) di cui uno forte e l altro debole. Indicatori acido-base e intervallo di viraggio. Titolazioni: costruzione delle curve teoriche di titolazione di tipo sigmoide, titolazione di acidi forti e basi forti, acidi deboli e basi deboli; criteri di titolabilità Reazioni di idrolisi e calcolo del ph di soluzioni di sali: sali di acido forte e base forte, sali di acido debole e base forte, sali di acido forte e base deboli, di acido debole e base debole. Soluzioni tampone: definizione e calcolo del ph. Calcolo del ph di soluzioni di acidi o basi poliprotiche. Calcolo del ph durante le titolazioni e costruzione delle curve teoriche di titolazione. Criteri di titolabilità del testo, gli appunti e i - svolgere gli esercizi sul calcolo del ph di acidi e basi e loro miscele, sulle titolazioni, sulle soluzioni di acidi poliprotici, di sali, di anfoteri e dei tamponi - svolgere tutti gli esercizi del capitolo e 14 LABORATORIO ANALISI QUALITATIVA CLASSICA - Norme di sicurezza e di comportamento in laboratorio. Uso del bunsen e lavorazione del vetro. Saggi alla fiamma, saggio con la perla di borace, saggio al coccio (Cromo e Manganese), prove con HCl (Piombo e Stagno), prove con HNO 3 (Ferro, Rame, Nichel), analisi di acetati, borati e carbonati, determinazione dello ione ammonio, ricerca dei solfati, nitrati, cloruri, bromuri e ioduri.

5 ANALISI QUALITATIVA STRUMENTALE Taratura dello strumento monoraggio Bausch-Lomb. Curve A/ λ, T/ λ a diverse concentrazioni di una soluzione di KMnO 4. Impostazione del programma di analisi qualitativa nel Cary 50 e nel Cary 100. Spettro di assorbimento del Permanganato di Potassio registrato a diverse velocità del monocromatore ANALISI QUANTITATIVA CLASSICA Analisi gravimetrica Uso della vetreria di laboratorio per misure di volumi. Classificazione della vetreria di laboratorio: IN ed EX, classe, tolleranza, temperatura di taratura. Essiccatore. Uso delle pipette automatiche. Uso della bilancia tecnica ed analitica; sensibilità, portata, accuratezza, precisione. - Determinazione della % di umidità in una farina. Equilibrio Chimico - Verifica del principio di Le Chatelier: influenza della variazione di concentrazione sull equilibrio - Verifica del principio di Le Chatelier: influenza della Temperatura sull equilibrio Analisi Volumetrica Reazioni dell analisi volumetrica. Definizione del punto di equivalenza e del punto finale di una titolazione. Calcoli nell analisi volumetrica. Preparazione delle soluzioni standard e standardizzazione di soluzioni - Preparazione di una soluzione circa 0,1 M di HCl e relativa standardizzazione con Carbonato di Sodio. - Preparazione e standardizzazione di NaOH circa 0,1 M con ftalato acido di potassio. - Analisi incognita: determinazione del volume di NaOH normex contenuto in un campione incognito.

6 - Determinazione del contenuto di Acido Citrico nel succo di limone. - Determinazione del contenuto di Acido Acetico in un aceto. - Determinazione dell acidita del latte. - Titolazione ph-metrica di acido forte con base forte e costruzione della curva su carta millimetrata. Determinazione del Punto di Equivalenza con il metodo delle tangenti parallele. - Titolazione ph-metrica di acido debole con base forte e costruzione della curva su carta millimetrata. Determinazione del Punto di Equivalenza con il metodo delle tangenti parallele. - Titolazione ph-metrica per determinare il contenuto di acido fosforico nella Coca Cola - Determinazione dell acidità totale del vino bianco e del vino rosso Formazione studenti equiparati Rischio chimico e normativa vigente. L art. 31 del regolamento (CE) n. 1907/2006 e analisi delle SDS di sostanze e miscele usate durante le esperienze di laboratorio. Alternanza Scuola-Lavoro Impresa formativa simulata: definizione di impresa, tipi fondamentali di impresa, società di capitali, società a responsabilità limitata (s.r.l.). Simulatore di impresa CONFAO: business plan e organigramma Visita alla Stazione sperimentale del vetro di Murano Visita all azienda Pettenon cosmetici S.p.A. di San Martino di Lupari

7 Padova, 06/06/ 2017 I rappresentanti di classe: firmato prof.ssa BUSONERA MARINA prof. LAMBINI RICCARDO