27542 - CHIMICA ANALITICA 1

Anno Accademico 2019/2020

  • Docente: Guido Galletti
  • Crediti formativi: 6
  • SSD: CHIM/01
  • Lingua di insegnamento: Italiano
  • Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
  • Campus: Bologna
  • Corso: Laurea in Chimica e chimica dei materiali (cod. 8006)

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente acquisisce le basi teoriche del procedimento analitico. Conosce le principali metodiche di campionamento e trattamento del campione per solidi, liquidi e gas. Ha conoscenze sui principali metodi di analisi: gravimetria, titolazioni acido-base, spettrofotometria e cromatografia.

Contenuti

Prerequisiti:

Non si richiedono particolari nozioni pregresse, ad eccezione della conoscenza dell'aritmetica, delle basi di chimica generale e della stechiometria e, per gli studenti di madrelingua non italiana, conoscenza dell'italiano a livello C1 o superiore.

Programma:

a) Esercitazioni in classe (24 ore - 2 CFU).

Applicazione dei concetti di mole, equivalente, concentrazione e diluizione alla risoluzione di problemi numerici di chimica analitica, particolarmente di stechiometria delle soluzioni: svolgimento individuale, discussione e correzione collettiva.

b) Lezioni frontali (24 ore - 3 CFU).

Definizione di chimica analitica. Fasi del procedimento d'analisi chimica. Cenni di statistica: media, deviazione standard, coefficiente di correlazione, cifre significative. Metodi di quantificazione: rette di calibrazione, standard interno, aggiunte standard, normalizzazione interna. Metodi di analisi classica. Campionamento: acqua, aria, suolo. Conservazione del campione. Sonde per l'analisi in situ. Analisi on-site/on-line di aria e acqua. Preparazione del campione: macinazione, essiccazione, filtrazione, concentrazione. Uso della bilancia analitica. Pesata ed errori connessi. Digestione del campione (umida, micro-onde, Kjeldahl). Estrazione solido-liquido. Estrazione in corrente di vapore. Estrazione Soxhlet. Accelerated Solvent Extraction. Estrazione con ultrasuoni. Estrazione con fluidi supercritici. Percolazione. Estrazione liquido-liquido (teoria, effetto del pH, uso di chelanti, estrattori in continuo con solventi più/meno densi dell'acqua, estrattore Likens-Nickerson).

Equilibrio chimico. Trattamento sistematico dell'equilibrio. Equilibri acido-base. Equilibrio di ripartizione tra fasi: applicazione alla cromatografia di ripartizione. Cenni di tecniche cromatografiche (adsorbimento, ripartizione, scambio ionico, affinità, esclusione sterica) e relativi rivelatori. Cenni di spettroscopia UV-Vis: teoria, trasmittanza, assorbimento, legge di Lambert-Beer. Limiti di applicazione della legge di Lambert-Beer. Schema di uno spettrofotometro.

c) Esperienze in laboratorio (16 ore 1 CFU).

Lo studente attua in laboratorio semplici analisi chimiche applicate a problemi reali utili a mettere in pratica le nozioni apprese a lezione e durante le esercitazioni. Familiarizza con lo stare in laboratorio e manipolare semplici attrezzature. Relazione scritta di ogni esperienza.


Testi/Bibliografia

Daniel C. Harris, CHIMICA ANALITICA QUANTITATIVA, III Ed., Zanichelli, 2017.

I. Bertini, C. Luchinat, F. Mani STECHIOMETRIA. UN AVVIO ALLO STUDIO DELLA CHIMICA, V Ed., Casa Editrice Ambrosiana (distribuzione esclusiva Zanichelli), 2009.

R. Cozzi, P. Protti, T. Ruaro, ELEMENTI DI ANALISI CHIMICA STRUMENTALE, II Ed., Zanichelli, 2013.

APAT, Manuale per le Indagini Ambientali nei Siti Contaminati, APAT Manuali e Linee Guida 43, 2006 (disponibile in rete).


Metodi didattici

Il corso consiste in 24 ore di esercitazioni in classe, 24 ore di lezioni frontali e 16 ore di esperienze in laboratorio. Durante le esercitazioni si fanno esercizi numerici di stechiometria. Durante le lezioni si spiegano i vari passaggi del procedimento analitico. Durante le esperienze in laboratorio gli studenti applicano tecniche analitiche studiate a lezione e calcoli praticati durante le esercitazioni. In generale, le esercitazioni di stechiometria in aula impegnano la prima parte del corso; seguono le lezioni frontali e, nel mese di maggio, le esperienze in laboratorio.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Ammissione all'esame o ai test in itinere.

La frequenza è obbligatoria. Per essere ammesso all'esame finale o ai test in itinere, lo studente deve:

a. avere frequentato almeno 43 delle 48 ore complessive in aula (o il 90% delle ore in aula precedenti il test in itinere);

b. avere svolto tutte le esercitazioni di laboratorio;

c. avere consegnato tutte le relazioni delle esperienze entro le scadenze assegnate (normalmente durante l'esperienza successiva o entro due giorni, salvo diversi termini assegnati).

Gli studenti che non ottemperano ai suddetti obblighi saranno iscritti ad una lista che inibisce l'iscrizione all'esame.

Sono concesse deroghe per motivi di salute documentati da certificazione medica.

Test in itinere. (vedi Nota 1 in fondo)

Durante l'insegnamento si tengono 2 test scritti riservati agli studenti che frequentano le lezioni. Gli studenti sono esortati a prendervi parte. All'esito positivo dei test l'esame è considerato superato ed è registrato il voto finale (vedi sez. "Voto finale").

Il primo test è somministrato al termine delle esercitazioni in aula e consiste in esercizi numerici di (A) stechiometria, a ciascuno dei quali è attribuito un punteggio per un totale massimo di 33/30. Gli esercizi possono essere valutati con voto pieno o parziale, a seconda dell'esattezza del risultato finale e del procedimento seguito.

Il secondo test ha luogo al termine del corso e riguarda domande aperte su (B) gli argomenti trattati durante le lezioni frontali e (C) le esperienze di laboratorio, ciascuna parte valutata con un punteggio massimo di 30/30. Agli studenti che non hanno superato il primo test è assegnato nel secondo test anche il test di stechiometria, nel principio che la stechiometria è propedeutica alle altre parti del corso.

Esami nelle sessioni regolari. (Vedi Nota 2 in fondo)

Agli esami nelle regolari sessioni al termine del corso, lo studente sostiene (A) una prova scritta sulla stechiometria. Questa consiste in esercizi numerici a ciascuno dei quali è attribuito un punteggio, per un totale massimo di 33/30. Gli esercizi possono essere valutati con voto pieno o parziale, a seconda dell'esattezza del risultato finale e del procedimento seguito. Se supera con almeno 18/30 la prova di stechiometria, lo studente è sottoposto a un'interrogazione orale (B) sugli argomenti trattati a lezione (voto massimo 30/30) e (C) sulle esperienze condotte in laboratorio (voto massimo 30/30), anche mediante una discussione sulle relazioni, che lo studente deve portare con sè.

Voto finale.

I voti conseguiti nelle singole parti (A, B e C) dell'esame o dei test in itinere (vedi paragrafi precedenti), pesati per i crediti ad esse attribuiti, sono mediati; se il risultato è sufficiente, è sommato il voto (da un minimo di zero ad un massimo di 1/30) corrispondente alla valutazione del comportamento in laboratorio e della qualità e puntualità delle relazioni. Voto finale={[(votoAx2)+(votoBx3)+(votoCx1)]/6}+voto relazione. La lode è assegnata quando il voto finale è almeno 31,5/30.

Lo studente è respinto quando si verifica uno dei seguenti casi: (i) la parte A (stechiometria) è insufficiente; (ii) la media delle parti B e C (argomenti lezioni, esperienze laboratorio) è insufficiente; (iii) al termine de (o in qualsiasi momento durante) l'interrogazione orale la sua preparazione è ritenuta insufficiente o sono state date una o più risposte sbagliate su argomenti fondamentali.

Risultati test AA 2017-2018.

Studenti aventi diritto al test finale: 98.

Partecipanti al test finale: 97.

Studenti con voto 30 e 30 cum laude: 35.

Insufficienti: 18.

Risultati test AA 2018-2019.

Studenti aventi diritto al test finale: 101.

Partecipanti al test finale: 100.

Studenti con voto 30 e 30 cum laude: 12.

Insufficienti: 36.

Per tutto quanto non previsto nel presente capitolo vale il regolamento didattico d'Ateneo.

Nota 1.

Causa divieto lezioni in presenza per emergenza epidemia virale, i test scritti in itinere NON avranno luogo.

Nota 2.

Causa assenza test in itinere, gli esami nelle sessioni regolari al termine del corso saranno svolti in forma scritta con domande sulle sezioni (A), (B) e (C) come descritto sopra. Il superamento della parte (A) (stechiometria) è condizione necessaria per il superamento dell'esame.

 

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna, presentazioni PowerPoint (et similia), apparecchiature di laboratorio chimico.

Materiale didattico pubblicato su Insegnamenti On-Line (IOL). Consultare regolarmente gli spazi delle lezioni e gli annunci.


Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Guido Galletti