Corso di Laurea triennale in Chimica

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1 Università degli Studi di Cagliari Corso di Laurea triennale in Chimica Chimica Analitica I e Laboratorio 1 (Modulo A) CFU 6 Docente Prof. Davide Atzei SSD CHIM/01 Tel Fa Orario di ricevimento [email protected] Dal lunedì al venerdì dalle 11 alle 13. Inviare mail qualche giorno prima per avere conferma della disponibilità del docente. Obiettivi Formativi: Conoscenze: Il corso di Chimica Analitica I si propone di fornire i fondamenti della chimica analitica e i principi su cui si basano le metodiche classiche della chimica analitica quantitativa Capacità: Lo studente dovrà essere in grado di risolvere problemi analitici relativi agli equilibri in soluzione (equilibri acido-base, equilibri di precipitazione, di complessazione e di ossido-riduzione. Comportamenti: Gli studenti effettueranno delle esercitazioni numeriche sugli argomenti trattati Conoscenze richieste: Il corso è consigliato agli studenti che abbiano superato gli esami di profitto dei corsi di Chimica Generale e di Laboratorio del primo semestre. Pag. 1/6

2 Programma: Introduzione: L'analisi chimica, terminologia relativa al campione ed al metodo. Tipi di errore in laboratorio, accuratezza, esattezza, precisione. Media, deviazione standard, errore assoluto e relativo, propagazione dell'errore. Caratteristiche dei comuni solventi utilizzati. Le soluzioni acquose. Costanti di equilibrio e loro determinazione. La forza ionica, attività e coefficiente di attività, costanti termodinamiche e stechiometriche. Equilibri acido-base: Definizione di acido e di base. Il ruolo del solvente Forza degli acidi e delle basi. ph delle soluzioni: acidi e basi forti, acidi e basi deboli. Tamponi e sistemi poliprotici acido-base. Concetto di titolazione (analisi volumetrica). Limiti di applicazione della volumetria acido-base. Calcolo della curva di titolazione ed errore nelle titolazioni acido-base. Diagrammi di distribuzione, loro costruzione e gestione delle informazioni. Equilibri di complesso-formazione: I processi di coordinazione. Caratteristiche dei leganti. Gli agenti chelanti. La costante di complesso-formazione: valutazione dei complessi con agenti monodentati e agenti polidentati. Costanti condizionali. Titolazioni con EDTA, curve di titolazioni, indicatori metallocromici. Equilibri di ossido-riduzione: Processi di ossido-riduzione. Influenza del ph, delle solubilità, della forza ionica e dei processi di coordinazione. Applicazione dei processi di ossido-riduzione nell analisi volumetrica. Limite di applicazione. Equilibri di precipitazione: La solubilità dei composti ionici. Prodotto di solubilità per i composti ionici: effetto dello ione a comune, effetto del ph della soluzione, effetto della forza ionica, effetto dei processi di coordinazione. Diagrammi logaritmici di concentrazione. Curve di titolazione con formazione di precipitato. Errore nelle titolazioni di precipitazione. Analisi gravimetrica: generalità, esecuzione di un'analisi gravimetrica tradizionale; filtrazione, essiccamento e pesata dei precipitati. Metodi per ottenere precipitati di qualità. Esempi di analisi gravimetrica. Testi consigliati: a) Chimica Analitica e Analisi Quantitativa ; Davide Hage e James Carr, Ed Piccin; capitoli 1-13 b) Chimica Analitica, Una Introduzione ; Skoog, West, Holler, Ed SES c) Chimica Analitica Quantitativa; Daniel Harris, Ed Zanichelli d) Esercizi per la Chimica Analitica; Silvia Araneo, Ed Soc. Editrice Esculapio. Pag. 2/6

3 Modalità di verifica/esame: Prove di verifica intermedie Esame scritto Esame orale Prova di laboratorio Descrizione: L'esame si sostiene unitamente a quello relativo al corso di Chimica Analitica I e Laboratorio (modulo B) dopo aver sostenuto la prova pratica di laboratorio (facoltativa) e dopo la consegna del quaderno di Laboratorio. Concorreranno al giudizio finale e al voto unico per i due corsi i giudizi riportati su: prova pratica, quaderno di laboratorio, frequenza e comportamento in laboratorio, prova scritta e colloquio orale. Pag. 3/6

4 Chimica Analitica I e Laboratorio 1 (Modulo B) CFU 7 (1+6) Docente Prof. Davide Atzei SSD CHIM/01 Tel Fa Orario di ricevimento [email protected] Dal lunedì al venerdì dalle 11 alle 13. Inviare mail qualche giorno prima per avere conferma della disponibilità del docente. Obiettivi Formativi: Conoscenze: Il modulo B del corso di Chimica Analitica I e Laboratorio si propone di far acquisire allo studente le conoscenze di base per lavorare in un laboratorio di analisi chimica. Capacità: Manualità in laboratorio. Valutazione dei risultati analitici ottenuti. Comportamenti: Lo studente deve essere in grado di lavorare nell applicazione di metodiche analitiche semplici tenendo conto dei rischi connessi con l attività in un laboratorio chimico. Conoscenze richieste: Il corso è consigliato agli studenti che abbiano superato gli esami di profitto dei corsi di Chimica Generale e di Laboratorio del primo semestre. Programma: Norme di sicurezza e comportamentali in laboratorio. Prodotti chimici: classificazione, regole di manipolazione, tossicità e smaltimento. Pag. 4/6

5 Tecniche di laboratorio relative alle più comuni pratiche richieste dall'analisi quantitativa: uso corretto della buretta, delle pipette e delle propipette. Bilance: pesate ed errori. Vetreria: classificazione, uso, taratura, lavaggio. Quaderno di laboratorio e sua corretta compilazione. Unità di misura. Soluzioni e loro concentrazione. Mole e millimole, molarità, % in peso ed in volume, ppm. Sostanze madri e standard primari. Soluzioni tampone: ph e potere tamponante. Analisi volumetrica. Indicatori. Intervallo di viraggio. Indicatori acido-base. Analisi volumetrica classica: titolazioni acido-base (Acidimetria ed Alcalimetria). Scelta degli indicatori in funzione della forza e della concentrazione del titolando (acido/base) e del titolante (base/acido). Titolazioni per precipitazione (Argentometria) ed indicatori; titolazioni complessometriche ed indicatori metallocromici; titolazioni redo (Permanganometria) ed indicatori redo. Esercitazioni numeriche in aula e discussione dei risultati ottenuti in laboratorio. Esperienze: Standardizzazione di una soluzione di acido forte con carbonato sodico. Titolazione acido forte - base forte Titolazione acido debole - base forte: rappresentazione grafica della curva di titolazione e scelta del giusto indicatore. Standardizzazione di una soluzione di Nitrato d'argento con cloruro di sodio. Determinazione della concentrazione di ione cloruro in una soluzione incognita mediante il metodo di Mohr. Standardizzazione di una soluzione di KSCN. Titolazione di una soluzione contenente ione cloruro mediante il metodo di Volhard. Standardizzazione di una soluzione di EDTA con Ossido di Zinco Determinazione del titolo di una soluzione a concentrazione incognita di calcio e magnesio: determinazione della durezza, del contenuto di calcio e di magnesio. Testi consigliati: a) Chimica Analitica e analisi quantitativa ; Davide Hage e James Carr, Ed Piccin; capitoli 1-13 b) Chimica Analitica, Una Introduzione ; Skoog, West, Holler, Ed SES c) Chimica Analitica Quantitativa; Daniel Harris, Ed Zanichelli d) Esercizi per la Chimica Analitica; Silvia Araneo, Ed Soc. Editrice Esculapio. Pag. 5/6

6 Modalità di verifica/esame: Prove di verifica intermedie Esame scritto Esame orale Prova di laboratorio Descrizione: L'esame si sostiene unitamente a quello relativo al corso di Chimica Analitica I e Laboratorio (modulo A) dopo aver sostenuto la prova pratica di laboratorio (facoltativa) e dopo la consegna del quaderno di Laboratorio. Concorreranno al giudizio finale e al voto unico per i due corsi i giudizi riportati su: prova pratica, quaderno di laboratorio, frequenza e comportamento in laboratorio, prova scritta e colloquio orale. Pag. 6/6