Rosanna CIRIELLO | CHIMICA ANALITICA I - MOD.

CHIMICA ANALITICA MOD. 1 (MODULO DI CHIMICA ANALITICA 1 + LABORATORIO) 

ITALIANO

Il corso intende fornire agli studenti le basi per comprendere i principi teorici della chimica analitica, apprendere le impostazioni metodologiche delle tecniche analitiche di base e la formulazione corretta dei risultati. L’insegnamento di CHIMICA ANALITICA I contribuisce al raggiungimento dei risultati di apprendimento declinati nei quadri A4.b.2 e A4.c della scheda SUA-CdS.

Conoscenza e capacità di comprensione

Lo studente deve dimostrare di aver acquisito in modo approfondito le seguenti conoscenze:

• Attività e Concentrazione e trattamento sistematico dell’equilibrio
• Errori nelle analisi chimiche e loro valutazione
• Principi dell’analisi Volumetrica e Gravimetrica: reazioni acido-base, di precipitazione e dissoluzione, di complessazione e di ossido-riduzione
• Teoria e classificazione delle titolazioni volumetriche e gravimetriche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Lo studente deve dimostrare di essere in grado di pianificare un percorso per la risoluzione di un problema analitico qualitativo e quantitativo e di definire le condizioni sperimentali più idonee. Lo studente deve saper applicare gli approcci metodologici per la trattazione algebrica e grafica degli equilibri chimici in soluzione (equilibri acido-base, equilibri di formazione dei complessi, equilibri di precipitazione, equilibri redox). Lo studente deve essere in grado di individuare le fonti di errore nelle determinazioni analitiche e di corredare il risultato di una misura con la relativa incertezza. 

Autonomia di giudizio

Lo studente sarà in grado di approfondire autonomamente sui libri di testo i contenuti del corso affrontati durante le lezioni. Sarà in grado di risolvere un problema complesso che coinvolge equilibri multipli anche ricorrendo ad adeguate approssimazioni di cui ne verificherà la validità al fine di interpretare correttamente i risultati ottenuti.

Abilità comunicative

Lo studente al termine del corso avrà la capacità di affrontare, con linguaggio scientifico appropriato e con rigore di argomentazioni, la risoluzione di un problema di analisi qualitativa e quantitativa. Inoltre, durante lo svolgimento della prova scritta d’esame sarà in grado di riportare in modo chiaro e scientificamente corretto dati e risultati numerici.

Capacità di apprendimento

Al termine del corso lo studente avrà sviluppato la capacità di trasferire le conoscenze di base acquisite a nuove problematiche applicative anche a carattere interdisciplinare. Le competenze teoriche raggiunte gli permetteranno di affrontare le successive attività di studio.

Il corso di Chimica Generale ed Inorganica è propedeutico al corso di Chimica Analitica I. E’ necessario quindi aver acquisito e assimilato le conoscenze di base della chimica fornite da tale corso ed in particolare:

• unità di misura e nomenclatura IUPAC dei principali composti inorganici
• principi di stechiometria, concetto di mole e bilanciamento delle reazioni chimiche
• tipi di soluzioni, unità di concentrazione, preparazione di soluzioni liquide
• costanti di equilibrio chimico e loro significato, il principio di Le Chatelier
• configurazioni elettroniche degli atomi e tavola periodica
• il legame chimico

1. VALUTAZIONE DEL DATO ANALITICO (6 ore)

Espressione di un risultato analitico: cifre significative, accuratezza e precisione. Errori sistematici. Errori massimi di misura e loro propagazione. Errori casuali e distribuzione Normale. Applicazione ad una serie piccola di dati, stima del valore medio e della deviazione standard. Intervallo di fiducia. Esempi numerici.

2. FONDAMENTI DELL'ANALISI CHIMICA QUALITATIVA E QUANTITATIVA (6 ore)

Analisi qualitativa e sistema periodico degli elementi. Unità e concentrazioni.  Forza ionica, attività e coefficienti di attività. Trattamento sistematico degli equilibri chimici in soluzioni acquose: bilancio di massa, bilancio di carica, condizione protonica, metodi di approssimazione. Esempi.

3. ANALISI GRAVIMETRICA (6 ore)

Solubilità, prodotti di solubilità e fattori che influenzano la solubilità. Prodotto di solubilità condizionale. Precipitazione frazionata. Analisi indiretta. Esempi. Il processo di precipitazione: formazione dei precipitati, accrescimento dei cristalli, precipitazione in fase omogenea. Invecchiamento dei precipitati. Precipitazione e proprietà dei colloidi. Digestione, co-precipitazione, adsorbimento, formazione di soluzioni solide, occlusione di ioni.

4. ANALISI VOLUMETRICA

Generalità. Classificazione dei metodi volumetrici. Soluzioni standard. Sostanze madri. Definizione di titolazione; costruzione delle curve di titolazione; errori di titolazione; titolazioni con indicatori chimici. Errori nell’analisi volumetrica, applicazione e limiti. (2 ore)

• 4A) Argentometria Forma e costruzione di una curva di titolazione per precipitazione. Titolazione di una miscela. Precipitazione degli alogenuri di argento: metodi di Mohr, Volhard e Fajans. Esempi. (6 ore)
• 4B) Acido-base Panoramica sugli equilibri acido-base in acqua. Costanti di dissociazione e calcolo del pH di acidi/basi forti e deboli. Acidi biprotici e poliprotici. Basi poliossidriliche. Equazione utilizzate per lo studio degli equilibri acido-base. Equazioni esatte ed approssimate. Metodo delle approssimazioni successive. Equazione di Henderson-Hasselbach e sistemi tampone. Specie esistenti ad un dato pH: funzioni di distribuzione. Titolazioni acido (base) forte e acido (base) debole con base (acido) forte. Titolazione di acidi poliprotici. Costruzione delle curve di titolazione e determinazione dell’errore relativo di titolazione. Scelta dell’indicatore. Condizioni di titolabilità. Esempi. (10 ore)
• 4C) Complessometria Costanti di formazione globali e consecutive di complessi. Funzioni di distribuzione e grado di formazione. Complessi chelati e loro uso in chimica analitica. Costanti condizionali. Curve di titolazione con EDTA. Indicatori metallocromici. Calcoli concernenti l’errore relativo di titolazione. Tecniche di titolazione con EDTA. Anfoterismo degli idrossidi: formazione di idrossocomplessi. Esempi. (6 ore)
• 4D) Redox Reazioni redox e costanti di equilibrio. Equazione di Nernst. Potenziali redox standard e formali. Principali reagenti redox e loro applicazioni. Titolazioni redox. Indicatori e auto-indicatori. Ossidoriduzione e acidità: diagrammi potenziale-pH, diagrammi di dismutazione degli alogenuri. Ossidoriduzione e precipitazione. Ossidoriduzione e complessazione. Esempi. (6 ore)

Il corso prevede 48 ore di lezioni frontali.

L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati. I due moduli di Chimica Analitica I e Laboratorio di Chimica Analitica I prevedono un unico esame finale ed un unico voto.

Per il modulo di Chimica Analitica I l’esame finale prevede una prova scritta ed una prova orale alla quale si accede previo il raggiungimento nella prova scritta di un voto di almeno 18/30. La prova scritta è costituita da 5 esercizi numerici sugli argomenti svolti, ad ogni esercizio è assegnato un punteggio pari a 6. Il tempo previsto per la prova è di 2 h. Non è consentito consultare testi, è consentito usare calcolatrici e tabelle fornite dal docente. Durante il corso sono previste tre prove scritte intermedie che, se superate con una votazione media di almeno 18/30, permettono di accedere direttamente all'esame orale. La prova orale consiste in un colloquio con tre domande sui contenuti teorici e metodologici indicati nel programma dell’insegnamento. Nel corso dell’esame orale si consegue la sufficienza se si risponde correttamente a 2 di esse, corredando la risposta con elementi grafici e argomentazioni matematiche. 

Il voto complessivo riferito ai due moduli di Chimica Analitica I e Laboratorio di Chimica Analitica I è attribuito seguendo i criteri di seguito riportati:

• 18-22: Sufficiente – La comprensione e la conoscenza degli argomenti d’esame, la proprietà di linguaggio, la chiarezza espositiva e la capacità critica risultano accettabili;
• 23-26: Discreto – La comprensione e la conoscenza degli argomenti d’esame, la proprietà di linguaggio, la chiarezza espositiva e la capacità critica risultano più che sufficienti;
• 27-28: Buono – La comprensione e la conoscenza degli argomenti d’esame, la proprietà di linguaggio, la chiarezza espositiva e la capacità critica risultano soddisfacenti;
• 29-30: Ottimo – La comprensione e la conoscenza degli argomenti d’esame, la proprietà di linguaggio, la chiarezza espositiva e la capacità critica risultano pienamente soddisfacenti;
• 30 e lode: Eccellente – La comprensione e la conoscenza degli argomenti d’esame, la proprietà di linguaggio, la chiarezza espositiva e la capacità critica risultano eccellenti.

• ARANEO, “CHIMICA ANALITICA QUALITATIVA”, AMBROSIANA (MI)
• D.C. HARRIS, "CHIMICA ANALITICA QUANTITATIVA", 2^ EDIZIONE, ZANICHELLI, BOLOGNA
• E. DESIMONI, “CHIMICA ANALITICA Equilibri ionici e fondamenti di analisi chimica quantitativa”, CLUEB, BOLOGNA
• Skoog, West, Holler, “FONDAMENTI DI CHIMICA ANALITICA” EdiSES, Napoli
• V. Di Marco, P. Pastore, G.G. Bombi “Chimica analitica – Trattazione algebrica e grafica degli equilibri chimici in soluzione acquosa” Edises srl – Napoli

DISPENSE RILASCIATE DAL DOCENTE SULLA PIATTAFORMA GOOGLE CLASSROOM

All’inizio del corso il docente illustra agli studenti gli obiettivi, il programma dettagliato e i metodi di verifica previsti. Alla conclusione di ogni ciclo di lezioni riguardanti un determinato argomento, il docente mette a disposizione degli studenti una copia in formato elettronico di tutte le lezioni proiettate in aula, caricandole sulla piattaforma Google Classroom.

CODICE CLASSROOM: 3ims43e

L’orario di ricevimento è il seguente:

Martedì: dalle 10 alle 11 presso lo studio 2DA302

Mercoledì: dalle 10 alle 11 presso lo studio 2DA302

Giovedì: dalle 10 alle 11 presso lo studio 2DA302

Oltre all’orario di ricevimento settimanale il docente è disponibile in ogni momento per un incontro con gli studenti previo appuntamento concordato attraverso la propria e-mail istituzionale (rosanna.ciriello@unibas.it).

28 Febbraio 2025; 28 Marzo 2025; 27 Giugno 2025; 18 Luglio 2025; 26 Settembre 2025; 31 Ottobre 2025; 19 Dicembre 2025

NO