A.S /2017 PROGRAMMA SVOLTO E INDICAZIONI PER IL RECUPERO ESTIVO ANALISI CHIMICA STRUMENTALE. Classe 4 a A CHIMICA

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1 A.S /2017 Prot.8489/6.3 del 05/07/2017 PROGRAMMA SVOLTO E INDICAZIONI PER IL RECUPERO ESTIVO Prof.ssa Prof.ssa Impiombato Andreani Liana Ercolani Lucia ANALISI CHIMICA STRUMENTALE Classe 4 a A CHIMICA Modulo 0 (Ripasso) OSSIDIMETRIA Numeri di ossidazione e loro determinazione; bilanciamento delle reazioni di ossidoriduzione; equazione di Nernst; potenziali standard; calcolo della costante di equilibrio delle reazioni di ossidoriduzione; variazione del potenziale di una soluzione durante la titolazione, indicatori redox. preparazione e standardizzazione di soluzioni di titolanti redox: KMnO 4, I 2, Na 2 S 2 O 3 ; titolazioni redox; Modulo 1 COMPLESSOMETRIA Chelati ed equilibrio di formazione Equilibri di complessazione Titolazioni complessometriche Indicatori metallo-cromici Curve di titolazione Standardizzazione EDTA con ossido di zinco Determinazione della durezza totale di diversi campioni di acque Modulo 2 INTRODUZIONE AI METODI OTTICI Atomi e molecole: modello orbitalico: energia interna degli atomi; legame chimico; energia interna delle molecole Radiazioni elettromagnetiche: lunghezza d onda, frequenza, periodo, ampiezza, intensità, lo spettro elettromagnetico (legge di Plank) Interazioni tra radiazioni e materia: transizioni energetiche; regole di selezione; distribuzione di Boltzmann Tecniche ottiche di analisi: riflessione; rifrazione; diffusione (diffusione di Rayleigh, di Mie, Raman, effetto Tyndall) ; polarizzazione; interferenza; diffrazione (reticoli di trasmissione e di riflessione); assorbimento (modello

2 corpuscolare, modello ondulatorio); emissione Spettroscopia di assorbimento: assorbimento atomico; assorbimento molecolare Il colore: l oggetto illuminato; il sistema occhio-cervello e la percezione del colore; la sorgente luminosa; analisi del colore. Modulo 3 UV/VISIBILE Assorbimento nell UV/Visibile: assorbimento dei composti organici; assorbimento dei composti di coordinazione; il colore dei composti di coordinazione La legge dell assorbimento: dimostrazione matematica della legge di Beer Sorgenti: lampade per la regione del visibile (a tungsteno, a quarzo-iodio, a tungsteno-alogeno); lampade per la regione dell UV (a deuterio, a vapori di mercurio o di cadmio) Monocromatori: filtri; prismi; reticoli (di trasmissione e di riflessione); ampiezza della banda passante; potere risolvente Rivelatori: fototubi (effetto fotoelettrico); fotomoltiplicatori; fotodiodi. Sistemi di lettura Tipi di strumento: strumenti a monoraggio; a doppio raggio (azzeramento, lettura di assorbanza e di trasmittanza, lettura di concentrazione, registrazione dello spettro di assorbimento, qualità degli spettri, ampiezza della banda passante e potere risolvente del monocromatori, rapporto segnale/disturbo e tempo di risposta del rivelatore. Parametri fondamentali per valutare le prestazioni di uno strumento (campo spettrale, banda passante, accuratezza e precisione delle lunghezze d onda, potere risolvente, linearità fotometrica, accuratezza e precisione fotometrica. Celle Analisi qualitativa: fattori che influenzano la posizione di λ max (effetto batocromo o red shift, effetto ipsocromo o blue shift, effetto auxocromo, effetto solvente); fattori che influenzano l intensità delle bande di assorbimento (probabilità della transizione elettronica, variazione del momento di dipolo, natura del solvente, tipi di sostituenti);scelta del solvente; spettro di assorbimento dei composti organici; ricerca dei cromofori; caratterizzazione e identificazione dei composti Analisi quantitativa: deviazioni dalla legge di Beer (fattori fisici e chimici, fattori strumentali, fattori operativi); uso della legge di Beer nell analisi quantitativa (scelta della lunghezza d onda per misurare l assorbanza, accuratezza nell analisi, analisi di miscele. Spettro di assorbimento del KMnO 4 determinazione della retta di taratura del KMnO 4 lettura di un campione di KMnO 4 a conc. incognita determinazione dei nitrati e nitriti nell acqua e nella carne determinazione dell ammoniaca nell acqua determinazione dei fosfati nella Coca Cola, Pepsi e Perla Cola

3 Modulo 4 DI ASSORBIMENTO ATOMICO Modulo 5 INFRAROSSA (IR) Assorbimento atomico: spettri di assorbimento atomico; allargamento delle righe spettrali (allargamento di Lorentz, allargamento Doppler, allargamento naturale); assorbimento atomico e concentrazione Spettrofotometri a mono e doppio raggio Sorgenti: lampade a catodo cavo e a radiofrequenza Sistemi di atomizzazione: atomizzatore a fiamma e fornetto di grafite Monocromatore e sistema ottico Rivelatori e sistema di lettura dei segnali: costante di tempo Microprocessore Ottimizzazione dello strumento e controllo delle prestazioni: allineamento ottico della lampada; selezione della lunghezza d onda e della fenditura; sensibilità e limite di rilevabilità Sistemi di correzione dell assorbimento di fondo. Analisi quantitativa: metodo della retta di taratura, metodo dell aggiunta); analisi di tracce; misure di precisione. Introduzione alla strumentazione determinazione del Fe, Zn e Cu nel vino (metodo dell aggiunta multipla) determinazione del Na, K e Mg nell acqua (metodo della retta di taratura) Assorbimento nell IR: modello classico, modello quantistico; vibrazioni molecolari (gradi di libertà, moti di traslazione, di rotazione e di vibrazione); spettri IR (gas e vapori, solidi e liquidi); parametri caratteristici delle bande IR (posizione, intensità, forma); Spettrofotometri a dispersione: sorgenti (filamento di Nernst, striscia di Ni- Cr, filamento di ceramica); monocromatori; rivelatori (cristalli piroelettrici); sistema di lettura ed elaborazione dati; parametri fondamentali per valutare le prestazioni di uno strumento ( accuratezza delle ascisse, risoluzione accuratezza, livello energia in arrivo al rivelatore, linea di base, disturbo, luce diffusa, linea 100% T) Sistemi di preparazione dei campioni: dispositivi per la preparazione dei campioni (celle per liquidi e soluzioni, dispersione di campioni solidi polverizzati in un liquido viscoso, pastiglie di KCl per campioni solidi, film sottili, analisi campioni gassosi e vapori) Accoppiamento della spettroscopia IR con altre tecniche Analisi qualitativa: zone di assorbimento nell IR; interpretazione degli spettri IR (caratteristiche del campione, stato fisico, esame orientativo per zone spettrali) Analisi quantitativa: misura dell assorbanza netta. Libro di testo: R. Cozzi, P. Protti, T. Rauro ELEMENTI DI ANALISI CHIMICA STRUMENTALE Zanichelli Rimini, 03 giugno 2016

4 Prof. ssa Impiombato Andreani Liana Prof.ssa Lucia Ercolani Gli alunni Argomenti fondamentali per la prova di recupero (scritto/grafico/pratico/orale 1 ) 1. Spettrofotometria UV/Visibile (Cap. 10) 2. Spettrofotometria di Assorbimento Atomico (Cap. 13) 3. Spettrofotometria Infrarossa (Cap. 11) Lavori consigliati per il recupero estivo - Rivedere tutti gli argomenti studiati durante l anno scolastico 2016/2017 Rimini, 5 giugno 2017 I docenti 1 Barrare le voci che non interessano.

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