ID:
27110
Tipo Insegnamento:
Obbligatorio
Durata (ore):
48
CFU:
6
SSD:
CHIMICA ANALITICA
Url:
CHIMICA/PERCORSO COMUNE Anno: 1
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Secondo Semestre (17/02/2025 - 31/05/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
L'insegnamento integrato di Chimica Analitica I e laboratorio si propone di fornire agli studenti le conoscenze di base riguardanti gli equilibri ionici in soluzione acquosa di tipo acido/base, di formazione di complessi e di precipitazione. L’obiettivo è di fornire allo studente una visione unitaria degli equilibri chimici in soluzione acquosa basata sull’applicazione di pochi principi fondamentali (conservazione della massa ed elettroneutralità della soluzione) e sull’individuazione delle specie chimiche realmente importanti per descrivere il sistema in studio. Le conoscenze acquisite consentiranno allo studente di affrontare e risolvere con criticità e indipendenza problemi classici di equilibri in soluzione (calcolo del pH, della solubilità, ecc.); di prevedere le forme dominanti delle specie chimiche in funzione delle condizioni sperimentali; di semplificare la complessità di un sistema chimico all’equilibrio; di leggere e interpretare diagrammi di concentrazione; di rappresentare e risolvere graficamente gli equilibri chimici anche attraverso l’utilizzo del calcolatore; di comprendere il significato di dato analitico e di errore ad esso associato; di rappresentare correttamente un risultato analitico e di preparare una relazione tecnica.
L'attività di laboratorio fornisce nozioni di sicurezza e buona pratica di laboratorio attraverso una serie di esperienze sperimentali in cui gli studenti metteranno in pratica i concetti teorici sugli equilibri in soluzione studiati in classe. Al termine dell'attività lo studente sarà in grado di eseguire le operazioni di base di un laboratorio analitico (preparazione di soluzioni e utilizzo di semplice strumentazione), di applicare alcune delle più comuni tecniche di analisi volumetrica (titolazioni) e di riportare in modo corretto i risultati delle proprie esperienze in relazioni tecniche di laboratorio.
Nell'ambito del corso le conoscenze teoriche e pratiche di chimica analitica verranno presentate in modo che lo studente possa acquisire anche le metodologie e tecnologie didattiche per l'insegnamento della materia stessa.
L'attività di laboratorio fornisce nozioni di sicurezza e buona pratica di laboratorio attraverso una serie di esperienze sperimentali in cui gli studenti metteranno in pratica i concetti teorici sugli equilibri in soluzione studiati in classe. Al termine dell'attività lo studente sarà in grado di eseguire le operazioni di base di un laboratorio analitico (preparazione di soluzioni e utilizzo di semplice strumentazione), di applicare alcune delle più comuni tecniche di analisi volumetrica (titolazioni) e di riportare in modo corretto i risultati delle proprie esperienze in relazioni tecniche di laboratorio.
Nell'ambito del corso le conoscenze teoriche e pratiche di chimica analitica verranno presentate in modo che lo studente possa acquisire anche le metodologie e tecnologie didattiche per l'insegnamento della materia stessa.
Prerequisiti
Conoscenze derivanti dai corsi di Chimica Generale ed Inorganica e Laboratorio di Chimica Generale ed Inorganica; conoscenze di base di calcolo.
Metodi didattici
Il corso è organizzato in lezioni teoriche in aula e in prove pratiche in laboratorio. Per questioni di sicurezza, il laboratorio viene organizzato su due turni nel caso in cui la numerosità degli studenti iscritti al corso sia >25. Gli studenti devono frequentare almeno i 2/3 del laboratorio per accedere all’esame. Le lezioni vengono svolte alla lavagna con eventualmente l’ausilio del proiettore per mostrare grafici, figure, etc. rilevanti per il corso. Il docente utilizza in aula fogli di calcolo per la risoluzione di esercizi e la rappresentazione grafica degli equilibri. I fogli di calcolo verranno impiegati anche per la trattazione statistica dei dati. Tutto il materiale grafico e visivo presentato verrà fornito agli studenti tramite Google Classroom.
Verifica Apprendimento
Lo scopo dell'esame è verificare il livello di conoscenza degli argomenti svolti e valutare la capacità di utilizzare le conoscenze nella descrizione dei fondamentali equilibri di chimica analitica e nell'applicazione di questi concetti per la soluzione di problemi numerici.
La verifica dell'apprendimento sarà effettuata mediante esame scritto a cui, su richiesta dello studente, può anche seguire una prova orale facoltativa.
Le conoscenze acquisite durante il modulo di Chimica Analitica 1 verranno valutate attraverso 2 esami scritti in itinere (parziali, 3-5 esercizi numerici) o 1 esame totale (3-5 esercizi numerici). Tutti gli argomenti trattati a lezione potranno essere oggetto di valutazione.
Le conoscenze acquisite durante il modulo di Laboratorio verranno valutate attraverso un test scritto a risposta multipla (fino a 16 quesiti) su tutti gli obiettivi formativi del modulo.
Il voto dello scritto di Chimica Analitica 1 viene mediato con il voto di Laboratorio di Chimica Analitica 1 (peso: 80% voto di teoria, 20% voto di laboratorio). Lo scritto consente al massimo di ottenere una valutazione pari a 27/30.
Lo studente desideroso di ottenere una valutazione maggiore può richiedere di fare la prova orale.
La verifica dell'apprendimento sarà effettuata mediante esame scritto a cui, su richiesta dello studente, può anche seguire una prova orale facoltativa.
Le conoscenze acquisite durante il modulo di Chimica Analitica 1 verranno valutate attraverso 2 esami scritti in itinere (parziali, 3-5 esercizi numerici) o 1 esame totale (3-5 esercizi numerici). Tutti gli argomenti trattati a lezione potranno essere oggetto di valutazione.
Le conoscenze acquisite durante il modulo di Laboratorio verranno valutate attraverso un test scritto a risposta multipla (fino a 16 quesiti) su tutti gli obiettivi formativi del modulo.
Il voto dello scritto di Chimica Analitica 1 viene mediato con il voto di Laboratorio di Chimica Analitica 1 (peso: 80% voto di teoria, 20% voto di laboratorio). Lo scritto consente al massimo di ottenere una valutazione pari a 27/30.
Lo studente desideroso di ottenere una valutazione maggiore può richiedere di fare la prova orale.
Testi
Testo principale di riferimento:
-D.A. Skoog, D.M. West, F. J. Holler, S.R. Crouch, Fondamenti di Chimica Analitica, EdiSES
Altri testi:
- H. Freiser, Q. Fernando, Equilibri ionici in chimica analitica, Piccin
- D.C. Harris, Chimica Analitica Quantitativa, Zanichelli
- Valerio Di Marco, Paolo Pastore, G. Giorgio Bombi,
Chimica Analitica Trattazione algebrica e grafica degli equilibri chimici in soluzione acquosa, EdiSES
- David S. Hage, James D. Carr, Chimica Analitica e Analisi Quantitativa, Piccin
Testi per approfondimento:
- Kahlert, Scholz, Acid-Base Diagrams
Butler, Ionic Equilibrium Solubility and pH Calculations
- J.L. Burgot, Ionic Equilibria in Analytical Chemistry
Tutto il materiale grafico e visivo presentato durante le lezioni verrà fornito agli studenti.
-D.A. Skoog, D.M. West, F. J. Holler, S.R. Crouch, Fondamenti di Chimica Analitica, EdiSES
Altri testi:
- H. Freiser, Q. Fernando, Equilibri ionici in chimica analitica, Piccin
- D.C. Harris, Chimica Analitica Quantitativa, Zanichelli
- Valerio Di Marco, Paolo Pastore, G. Giorgio Bombi,
Chimica Analitica Trattazione algebrica e grafica degli equilibri chimici in soluzione acquosa, EdiSES
- David S. Hage, James D. Carr, Chimica Analitica e Analisi Quantitativa, Piccin
Testi per approfondimento:
- Kahlert, Scholz, Acid-Base Diagrams
Butler, Ionic Equilibrium Solubility and pH Calculations
- J.L. Burgot, Ionic Equilibria in Analytical Chemistry
Tutto il materiale grafico e visivo presentato durante le lezioni verrà fornito agli studenti.
Contenuti
L'insegnamento consta di 6 ECTS [tot: 48 h] di teoria. I principali argomenti teorici trattati nel corso sono:
1) Introduzione: concetto di mole; unità di concentrazione (molarità, molalità, espressioni logaritmiche di concentrazione); esercizi; costanti di equilibrio e fattori che influenzano la costante di equilibrio (effetto della composizione, della temperatura e del solvente).
2) Equilibri Acido-Base: teorie di acidi e basi (Arrhenius, Bronsted-Lowry, Lewis); forza di acidi e basi; concetto di pH; concetto di soluzione neutra; soluzioni di acidi e basi forti; bilancio di carica; bilancio di massa; bilancio protonico; rappresentazioni grafiche degli equilibri; titolazione acidi/basi forti; teoria dell’indicatore acido/base; errori di titolazione; acidi e basi deboli; grado di dissociazione; soluzioni contenenti acidi e basi deboli; soluzioni contenenti coppie acido/base coniugate, sistemi tampone; titolazione di acido forte base debole e acido debole base forte; specie poliprotiche; la composizione di una soluzione contenente un acido poliprotico in funzione del pH; soluzioni di anfoliti; titolazioni con sistemi poliprotici; miscele acido-base; esercizi.
3) Applicazione del concetto di attività: l’attività e il coefficiente di attività; attività ed espressioni di equilibrio; forza ionica delle soluzioni; teoria di Debye-Huckel; coefficienti di attività degli ioni; calcoli di attività ed equilibrio; esercizi.
4) Equilibri di Precipitazione: fattori che influenzano gli equilibri di solubilità degli elettroliti; solubilità e prodotto di solubilità; fattori che influenzano le costanti di prodotto di solubilità; relazioni quantitative tra solubilità e prodotto di solubilità; l’effetto dello ione comune; effetto sale; precipitazioni selettive; titolazioni di precipitazione (argentometria); esercizi.
5) Equilibri di formazione dei complessi: costanti stepwise di formazione di complessi metallici; costanti globali; rappresentazione grafica; l’EDTA in chimica analitica; le titolazioni complessometriche; l’importanza del pH nelle titolazioni con EDTA; gli indicatori in complessometria; titolazioni selettive; titolazioni in presenza di un agente competitivo; esercizi.
6) Introduzione alla statistica e al trattamento del dato: concetti di popolazione e campione, l’importanza del campionamento; Frequenza assoluta e relativa, variabili casuali; distribuzione di densità di probabilità; distribuzione Normale; intervalli di fiducia; distribuzione della media; distribuzione della t-student.
1) Introduzione: concetto di mole; unità di concentrazione (molarità, molalità, espressioni logaritmiche di concentrazione); esercizi; costanti di equilibrio e fattori che influenzano la costante di equilibrio (effetto della composizione, della temperatura e del solvente).
2) Equilibri Acido-Base: teorie di acidi e basi (Arrhenius, Bronsted-Lowry, Lewis); forza di acidi e basi; concetto di pH; concetto di soluzione neutra; soluzioni di acidi e basi forti; bilancio di carica; bilancio di massa; bilancio protonico; rappresentazioni grafiche degli equilibri; titolazione acidi/basi forti; teoria dell’indicatore acido/base; errori di titolazione; acidi e basi deboli; grado di dissociazione; soluzioni contenenti acidi e basi deboli; soluzioni contenenti coppie acido/base coniugate, sistemi tampone; titolazione di acido forte base debole e acido debole base forte; specie poliprotiche; la composizione di una soluzione contenente un acido poliprotico in funzione del pH; soluzioni di anfoliti; titolazioni con sistemi poliprotici; miscele acido-base; esercizi.
3) Applicazione del concetto di attività: l’attività e il coefficiente di attività; attività ed espressioni di equilibrio; forza ionica delle soluzioni; teoria di Debye-Huckel; coefficienti di attività degli ioni; calcoli di attività ed equilibrio; esercizi.
4) Equilibri di Precipitazione: fattori che influenzano gli equilibri di solubilità degli elettroliti; solubilità e prodotto di solubilità; fattori che influenzano le costanti di prodotto di solubilità; relazioni quantitative tra solubilità e prodotto di solubilità; l’effetto dello ione comune; effetto sale; precipitazioni selettive; titolazioni di precipitazione (argentometria); esercizi.
5) Equilibri di formazione dei complessi: costanti stepwise di formazione di complessi metallici; costanti globali; rappresentazione grafica; l’EDTA in chimica analitica; le titolazioni complessometriche; l’importanza del pH nelle titolazioni con EDTA; gli indicatori in complessometria; titolazioni selettive; titolazioni in presenza di un agente competitivo; esercizi.
6) Introduzione alla statistica e al trattamento del dato: concetti di popolazione e campione, l’importanza del campionamento; Frequenza assoluta e relativa, variabili casuali; distribuzione di densità di probabilità; distribuzione Normale; intervalli di fiducia; distribuzione della media; distribuzione della t-student.
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Corsi
Corsi
CHIMICA
Laurea
3 anni
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Persone
Persone
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