Rosanna CIRIELLO | CHIMICA ANALITICA I - MOD.

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

ITALIANO

Il corso rappresenta il primo insegnamento inerente al settore scientifico disciplinare CHIM01, ed intende perciò esaminare i fondamenti della Chimica Analitica. L’obiettivo principale del corso consiste nel 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.

Le principali conoscenze fornite saranno:

• 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.

Le principali abilità acquisite dallo studente saranno:

• individuare le fonti di errore nelle determinazioni analitiche; corredare il risultato di una misura con la relativa incertezza; applicare i test statistici per valutare l’esattezza e la precisione di un metodo
• impostare le equazioni necessarie per la risoluzione di un sistema all’equilibrio; saper rappresentare le curve di titolazione dei sistemi trattati valutando le condizioni di titolabilità e l’errore commesso ???????

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 (8 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. Test di significatività: saggio t, saggio F, saggio Q.

2. FONDAMENTI DELL'ANALISI CHIMICA QUALITATIVA E QUANTITATIVA (4 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.

3. ANALISI GRAVIMETRICA (4 ore)

Solubilità, prodotti di solubilità e fattori che influenzano la solubilità. Prodotto di solubilità condizionale. Precipitazione frazionata. Analisi indiretta. 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. (4 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. (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. (6 ore)

ESEMPI NUMERICI SUGLI ARGOMENTI SVOLTI (4 ore)

Il corso prevede 48 ore di didattica tra lezioni frontali (44 ore) ed esercizi numerici sugli argomenti svolti (4 ore)

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. L’esame finale prevede una prova scritta costituita da 5 esercizi numerici sugli argomenti svolti ed una prova orale alla quale si accede previo il raggiungimento nella prova scritta di un voto di almeno 18/30. La prova orale consiste in un colloquio con domande sui contenuti teorici e metodologici indicati nel programma dell’insegnamento. Durante il corso sono previste tre prove intermedie che, se superate con una votazione almeno di 18/30, permettono di accedere direttamente all'esame orale. Al voto finale contribuirà anche la valutazione delle relazioni di laboratorio riguardanti il modulo di Laboratorio di Chimica Analitica I.

• ARANEO, “CHIMICA ANALITICA QUALITATIVA”, AMBROSIANA (MI)
• D.C. HARRIS, "CHIMICA ANALITICA QUANTITATIVA", 2^ EDIZIONE, ZANICHELLI, BOLOGNA
• J.N. BUTLER, “Equilibri ionici: elementi per una trattazione matematica”, Società editrice universo, ROMA
• E. DESIMONI, “CHIMICA ANALITICA Equilibri ionici e fondamenti di analisi chimica quantitativa”, CLUEB, BOLOGNA
• Skoog, West, Holler, “FONDAMENTI DI CHIMICA ANALITICA” EdiSES, 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.

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).

20 Febbraio 2024; 26 Marzo 2024; 25 Giugno 2024; 16 Luglio 2024; 23 Settembre 2024; 21 Ottobre 2024; 18 Dicembre 2024

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