ISTITUTO D ISTRUZIONE SUPERIORE AMEDEO AVOGADRO PROGRAMMA SVOLTO

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1 ISTITUTO D ISTRUZIONE SUPERIORE AMEDEO AVOGADRO PROGRAMMA SVOLTO DISCIPLINA Analisi chimica elaborazione dati e laboratorio CLASSE IV SEZ. A indirizzo CHIMICA ANNO SCOLASTICO INSEGNANTI Prof.ssa Arezzini Elena Prof.ssa Giovannelli Michela MODULO 1 INTRODUZIONE ALL ANALISI CHIMICA STRUMENTALE E ALL ELABORAZIONE DATI U.D. 1.1 ANALISI STRUMENTALE DIFFERENZE ANALISI STRUMENTALE E CLASSICA. CONCETTO DI TECNICA ANALITICA, METODO DI MISURA E METODICA. FASI DI UNA ANALISI. LA PROCEDURA DI ANALISI E LA CURA DI RISPOSTA STRUMENTALE. GLI STANDARD L ANALITA E LA MATRICE. U.D. 1.2 ELABORAZIONE STATISTICA DEI DATI ANALITICI IL VALORE VERO DI UNA GRANDEZZA E LA SUA INCONOSCIBILITA. ERRORE ASSOLUTO E RELATIVO, SISTEMATICO E CASUALE. PARAMETRI DI VALUTAZIONE DELLE MISURE: ACCURATEZZA, PRECISIONE, SENSIBILITA, RAPPORTO SEGNALE-RUMORE. ESEMPI DI ELABORAZIONE DATI NELL ANALISI QUANTI E QUALITATIVA. MODULO 2 INTRODUZIONE AI METODI OTTICI U.D. 2.1 METODI OTTICI DI ANALISI STRUMENTALE DEFINIZIONE DI METODI OTTICO. IL CONCETTO DI ORBITALE. TEORIA DELL ORBITALE DI VALENZA E DELL ORBITALE MOLECOLARE.

2 U.D. 2.2 LE RADIAZIONE E L INTERAZIONE LUCE MATERIA LE RADIAZIONI ELETTROMAGNETICHE E LE GRANDEZZE CHE LE CARATTERIZZANO. RELAZIONE DI EINSTEIN-PLANK. SPETTRO DELLE RADIAZIONI ELETTROMAGNETICHE. INTERAZIONE LUCE MATERIA. TRANSIZIONIO ENERGETICHE E REGOLE DI SELEZIONE. FENOMENI OTTICI: RIFRAZIONE RIFLESSIONE DIFFRAZIONE DIFFUSIONE E INTERMFERENZA. SPETTROSCOPIA DI ASSORBIMENTO E DI EMIISSIONE. SPETTRI ATOMICI E MOLECOLARI MODULO 3 SPETTROSCOPIA UV-VISIBILE U.D. 3.1 ASSORBIMENTO UV- VIS REGIONI DELLO SPETTRO UV-VIS. TIPOLOGIE DI TRANSIZIONI ELETTRONICHE.REGOLE DI SELEZIONE. ORBITALI DI FRONTIERA HOMO E LUMO E L ASSORBIMENTO DEI CROMOFORI. SHIFT BATOCROMICO E IPSOCROMICO. EFFETTO IPOCROMICO E IPERCROMICO. EFFETTO DEL SOLVENTE. ASSORBIMENTO DEI COMPOSTI AROMATICI. CONDUZIONE DEI MATERIALI. BANDA DI VALENZA E BANDA DI CONDUZIONE. EFFETTO FOTOELETTRICO. U.D. 3.2 STRUMENTAZIONE UV- VIS APPLICAZIONI DELLA SPETTROFOTOMETRIA UV-VIS. SCHEMA STRUMENTALE DI UNO SPETTROFOTOMETRO UV-VIS MONORAGGIO, DOPPIO RAGGIO NEL TEMPO E DOPPIO RAGGIO NELLO SPAZIO. TIPOLOGIE DI SORGENTE, MONOCROMATORE, RIVELATORE. U.D. 3.3 ANALISI QUANTITATIVA UV-VIS DEFINIZIONE DI ASSORBANZA E TRASMITTANZA. LEGGE DI LAMBERT E BEER. DEVIAZIONI DALLA LEGGE DI LAMBERT E BEER: FATTORI CHIMICI E FISICI. OTTIMIZZAZIONE DEI PARAMETRI DI CONTROLLO: LUNGHEZZA D ONDA DI MASSIMO ASSORBIMENTO, RAPPORTO BANDA PASSANTE/BANDA DI ASSORBIMENTO, RAPPORTO SEGNALE RUMORE. FENOMENO DELLA LUCE DIFFUSA. PARAMETRI DI PRESTAZIONE DELLO STRUMENTO. MODULO 4 COMPOSTI DI COORDINAZIONE U.D. 4.1 CARATTERISTICHE CHIMICO-FISICHE DEFINIZIONE DI COMPOSTO DI COORDINAZIONE. TEORIA ACIDO-BASE DI LEWIS. LEGAME DATIVO DI COORDINAZIONE. NOMENCLATURA E GEOMETRIA DI COORDINAZIONE. EFFETTO CHELANTE. U.D. 4.2 MODELLI TEORICI ED EVIDENZE SPERIMENTALI TEORIA DEL LEGAME DI VALENZA. REGOLA DEI 18 ELETTRONI. ORBITALI DI LEGAME DEI COMPOSTI DI COORDINAZIONE. TEORIA DEL CAMPO CRISTALLINO: CAMPO DI LEGANTI OTTAEDRICO E TETRAEDRICO, DIAGRAMMA ENERGETICO DEGLI ORBITALI d. COMPLESSI A BASSO E ALTO SPIN. ASSORBIMENTO UV-VIS DEI COMPOSTI DI COORDINAZIONE. SERIE SPETTROCHIMICA. PRINCIPIO DI ESCLUSIONE DI PAULI. SOSTANZE DIAMAGNETICHE, PARAMAGNETICHE E FERROMAGNETICHE. TEORIA DEGLI ORBITALI MOLECOLARI E Pagina 2

3 RELATIVI DIAGRAMMI ENERGETICI. RIEMPIMENTO DEGLI ORBITALI d DEI COMPLESSI E DEDUZIONE DELLA GEOMETRIA IN BASE ALL IBRIDIZZAZIONE DEGLI ORBITALI d. MODULO 5 SPETTROSCOPIA DI ASSORBIMENTO ATOMICO U.D. 5.1 L ASSORBIMENTO ATOMICO APPLICAZIONI PRATICHE. TRANSIZIONI ELETTRONICHE DEGLI ATOMI. FENOMENI DI ALLARGAMENTO DELLE RIGHE SPETTRALI. SPETTRI A RIGHE VS SPETTRI A BANDE. SPETTRO DEL SODIO. U.D. 5.2 LA STRUMENTAZIONE SCHEMA STRUMENTALE MONO RAGGIO E DOPPIO RAGGIO. TIPOLOGIE DI SORGENTI. SISTEMI DI ATOMIZZAZIONE. U.D. 5.3 ASPETTI APPLICATIVI ANALISI QUANTITATIVA E VALIDITA DELLA LEGGE DI LAMBERTE BEER. LIMITI APPLICATIVI DELL ASSORBIMENTO ATOMICO. TRASFORMAZIONI FISICHE DEL CAMPIONE. INTERFERENZE SPETTRALI E NON SPETTRALI. MODULO 6 ALTRE TECNICHE DI ANALISI STRUMENTALE U.D. 6.1 SPETTROSCOPIE DI EMISSIONE SPETTROFLUORIMETRIA: BASE DEL METODO, FENOMENI DI RILASSAMNETO E STRUMENTAZIONE. RIFRATTOMETRIA: BASE DEL METODO, INDICE DI RIFRAZIONE RELATIVO E ASSOLUTO, STRUMENTAZIONE, ESEMPI APPLICATIVI. U.D. 6.2 DETERMINAZIONE DELLA STRUTTURA MOLECOLARE SPETTROMETRIA DI MASSA: BASE DEL METODO. STRUMENTAZIONE. ASPETTI APPLICATIVI. SPETTROSCOPIA DI RISONANZA MAGNETICA NUCLEARE: BASE DEL METODO. H-NMR E C13-NMR. INTERPRETAZIONE DEGLI SPETTRI. U.D. 6.3 CROMATOGRAFIA BASE DEL METODO. DESCRIZIONE DELLE VARIE TECNICHE CROMATOGRAFICHE. GAS- GROMATOGRAFIA. HPLC. U.D. 6.4 DENSITOMETRIA E VISCOSIMETRIA DENSITOMETRIA: CONCETTO DI DENSITA ASSOLUTA E RELATIVA. APPARECCHI PER LA MISURA DELLA DENSITA : DENSIMETRI, AEROMETRI, BILANCIA IDROSTATICA, PICNOMETRI. VISCOSIMETRIA: CONCETTO DI VISCOSITA. VISCOSITA DINAMICA CINEMATICA E RELATIVA. MISURA DELLA VISCOSITA DEI LIQUIDI. METODO DI POISEUILLE E DI STOKES. Pagina 3

4 VISCOSITA NEI LIQUIDI NEWTONIANI E NON NEWTONIANI. STRUMENTAZIONE: VISCOSIMETRO DI OSWALD, CANNON E DI HOPPLER. MODULO 7 ELETTROCHIMICA U.D. 7.1 INTRODUZIONE ALL ELETTROCHIMICA BILANCIAMENTO DI REAZIONI REDOX. FUNZIONAMENTO DELLA PILA DANIEL: POTENZIALE DI CELLA, POTENZIALE DI DIFFUSIONE, PONTE SALINO. CONCETTO DI POTENZIALE DI CELLA: FORZA ELETTROMOTRICE. EQUAZIONE DI NERST. POTENZIALE DI RIDUZIONE E POTENZIALE DI OSSIDAZIONE. U.D. 7.2 TIPOLOGIE DI ELETTRODI ELETTRODI DI PRIMA, DI SECONDA E DI TERZA SPECIE. ELETTRODI A GAS. ELETTRODI DI MISURA: ELETTRODO AD IDROGENO E CONCETTO DI POTENZIALE STANDARD. ELETTRODI DI RIFERIMENTO: ELETTRODO A CALOMELANO. PILE A CONCENTRAZIONE. APPLICAZIONE DELL EQUAZIONE DI NERST E CALCOLO DELLA FEM. U.D. 7.3 APPLICAZIONI PRATICHE TITOLAZIONI POTENZIOMENTRICHE ACIDO-BASE. MISURA POTENZIOMENTRICA DEL PH: FUNZIONAMENTO DELL ELETTRODO A VETRO. DETERMINAZIONE DEL PUNTO EQUIVALENTE. MODULO 8 SPETTROSCOPIA INFRAROSSA U.D. 8.1 ASSORBIMENTO IR REGIONI DELLO SPETTRO INFRAROSSO. MODELLO DELL OSCILLATORE ARMONICO, ENERGIA VIBRAZIONALE E ROTAZIONALE. CALCOLO DEL NUMERO DI MODI DI VIBRAZIONE DI UNA MOLECOLA. VIBRAZIONI DI STRETCHING E BENDING. MODI ATTIVI ALL INFRAROSSO. U.D. 8.2 APPLICAZIONI PRATICHE LO SPETTROFOTOMETRO IR DOPPIO RAGGIO. PREPARAZIONE DI CAMPIONI SOLIDI E LIQUIDI. INTERPRETAZIONE DELGI SPETTRI. LABORATORIO DILUIZIONE DI SOLUZIONI MADRE E COSTRUZIONE DELLA RETTA DI TARATURA. ANALISI UV-VIS DI COMPLESSI DEL COBALTO, RAME E NICHEL. REGISTRAZIONE DELLO SPETTRO DEL PERMANGANATO DI POTASSIO VARIANDO LA FENDITURA E LA VELOCITA DI SCANSIONE, RICERCA DELLA LUNGHEZZA DI MASSIMO ASSORBIMENTO, ANALISI QUANTITATIVA DI UNA SOLUZIONE INGOGNITA DI PERMANGANATO ATTRAVERSO LA COSTRUZIONE DI DUE RETTE DI TARATURA RISPETTO AD UN MASSIMO E AD UN MINIMO DI ASSORBIMENTO. VISCOSIMETRIA: VISCOSIMETRO DI HOPPLER, VISCOSIMETRO DI CANNON, VISCOSIMETRO DI ENGLER. MISURA DELLA DENSITA : DENSIMETRO, BILANCIA IDROSTATICA, PICNOMETRO. Pagina 4

5 INDICE DI RIFRAZIONE DI SOLUZIONI DI GLUCOSIO. POTENZIOMETRIA: TITOLAZIONE ACIDO-BASE. COSTRUZIONE DI PILE ELETTROCHIMICHE. ANALISI DI SPETTRI IR DI MOLECOLE ORGANICHE. NOTE 1. IL MODULO 6 DELLA PROGRAMMAZIONE DIDATTICA E STATO AFFRONTATO ATTRAVERSO IL METODO DEL COOPERATIVE LEARNING: GLI STUDENTI SONO STATI DIVISI IN GRUPPI E AD OGNI GRUPPO E STATO ASSEGNATO UN ARGOMENTO DA PRESENTARE ALLA CLASSE IN FORMATO PPT. 2. IL MODULO 8 NON E STATO APPROFONDITO E TRATTATO IN MODO COMPLETO, PERTANTO SI CONSIGLIA AL DOCENTE DEL PROSSIMO A.A. DI RIPRENDERE TALE ARGOMENTO. Pagina 5