00090 - CHIMICA ANALITICA

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente: - possiede le nozioni fondamentali di chimica analitica e gli strumenti per poter valutare criticamente, anche per via statistica, i risultati ottenuti mediante le metodiche analitiche; - approfondisce attraverso l'utilizzo delle principali tecniche analitiche la comprensione delle nozioni teoriche apprese; - acquisisce la manualità necessaria per potere operare in un laboratorio.

Contenuti

Premessa: Si presuppone che siano noti i fondamenti dei seguenti argomenti: Chimica generale: Reazioni chimiche, Classificazione delle reazioni chimiche, Reazioni di ossidoriduzione, Bilanciamento delle reazioni di ossidoriduzione, Soluzioni, Elettroliti e non-elettroliti, Solubilità, Processo di solubilizzazione, Attività e concentrazione, Concentrazione delle soluzioni, Definizione di acidi e basi, Sistemi acido-base in acqua, Autoprotolisi dell'acqua, Costanti acida e basica.
 
PARTE TEORICA.
Introduzione:
Finalità della Chimica Analitica
Il procedimento chimico-analitico e la strumentazione di base
Elaborazione statistica dei dati sperimentali:
Elementi di Chemiometria: Il calcolo e le cifre significative in relazione alla incertezza (strumentale). Principali espressioni della concentrazione.

Valore medio di una serie di dati.
Deviazione standard e deviazione standard relativa
Errori sistematici e casuali
Errore assoluto ed errore relativo
Distribuzione della probabilità: curva Gaussiana
Accuratezza e precisione
Come misurare la precisione e l'accuratezza.
Propagazione della imprecisione
Limite di rivelazione e limite di quantificazione
Sensibilità e sensibilità analitica
Taratura e Calibrazione
Standards e materiale di riferimento (certificato e non)
Metodo del diagramma (retta) di calibrazione
Metodo dell'aggiunta standard, metodo delle aggiunte standard, recupero percentuale
Metodo dello standard interno
Test t di Student
Limiti (o intervalli) di attendibilità o di fiducia
Modi di esprimere il risultato dell'analisi
Confronto fra valore vero e media, confronto fra medie, confronto per campioni appaiati.
Test di Dixon (o Q-test)
Correlazione e regressione: Metodo dei minimi quadrati, coefficiente di correlazione
Analisi qualitativa e quantitativa, Scelta e convalida di un metodo analitico
Misure di Sicurezza
Analisi volumetrica:
Apparecchiature e tecniche dell'analisi volumetrica, taratura della vetreria
Preparazione di soluzioni standard
Standardizzazione di soluzioni
Calcoli nell'analisi volumetrica
Titolazione acido-base: Indicatori acido-base. Curva di titolazione di un acido forte monoprotico, di una base forte, di un acido monoprotico debole con una base forte e viceversa, di acidi diprotici o poliprotici con base forte e viceversa. Condizioni di titolazione e relativi errori

Titolazioni complessometriche. Principi e applicazioni. Titolazione con EDTA. Applicazione alla determinazione della durezza dell'acqua.

Spettrofotometria: Definizione di radiazione elettromagnetica. Interazione fra radiazione elettromagnetica e materia: assorbimento ed emissione, livelli energetici e transizioni. Aspetti qualitativi e quantitativi: spettri di assorbimento ed emissione; legge di Lambert-Beer.Spettroscopia di assorbimento molecolare (UV-Vis): principi e strumentazione.

PARTE ESERCITAZIONALE.
TARATURA: Taratura vetreria e pipette automatiche, espressione dei risultati (media e deviazione standard), costruzione di un grafico volume teorico/volume dispensato con imprecisione e scrittura di un rapporto.
-Titolazione acido/base, applicazione ad acido forte e debole, metodo aggiunta standard, recupero percentuale e matrice reale (aceto).
-Determinazione della durezza dell'acqua con metodo complessometrico
-Determinatazione del ferro in soluzione acquosa mediante spettrofotometria di assorbimento e calibrazione con standard esterni

Testi/Bibliografia

- Lucidi delle lezioni prelevabili dal sito: http://scienzeanalitiche.ciam.unibo.it/teaching

- Chimica Analitica: una Introduzione, D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, (EdiSES).

- Elementi di Chimica Analitica, Daniel C. Harris (Zanichelli Editore).

- Chimica Analitica, teoria e pratica, F.W. Fifield, D. Kealey (Zanichelli Editore).

- Chimica Analitica Quantitativa, Daniel C. Harris (Zanichelli Editore).

- Fondamenti di Chimica Analitica D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler (EdiSES, S.r.l., 1998, Napoli).

Metodi didattici

Lezioni frontali in cui verranno presentati e discussi gli argomenti del corso, con esempi esplicativi. Il corso prevede esercitazioni di laboratorio, che saranno illustate durante le lezioni frontali. Le esercitazioni saranno svolte a coppie ed hanno lo scopo di consentire a ciascun studente di poter acquisire la manualità necessaria e la conoscenza delle tecniche analitiche di base per poter operare in un laboratorio.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame orale su tutto il programma svolto. Il criterio di valutazione si basa sulla dimostrazione da parte dello studente di saper utilizzare ed applicare le conoscenze, le informazioni e gli strumenti culturali forniti dal corso, con controllo e discussione dell'elaborato del quaderno di laboratorio. La soglia di sufficienza dell'apprendimento è rappresentata in particolare dalla dimostrazione della comprensione critica e capacità di discussione degli argomenti del corso.
Il docente è disponibile per chiarimenti ulteriori e per verificare il livello di preparazione pre-esame.

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore, PC, laboratori

Link ad altre eventuali informazioni

http://scienzeanalitiche.ciam.unibo.it/teaching

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Andrea Zattoni