09739 - CHIMICA ANALITICA I

Conoscenze e abilità da conseguire

Conoscenze e abilità da conseguire:
  Il corso si prefigge lo scopo di introdurre gli studenti alla comprensione dei principi che definiscono la chimica analitica come “problem solving”. In particolare vengono presentati i principi su cui si basa l'analisi chimica in soluzione e la loro utilizzazione nell'analisi quantitativa volumetrica e gravimetrica. Viene approfondito il concetto di equilibrio, rivolgendo particolare attenzione agli equilibri simultanei al fine di definire le condizioni ottimali per il decorso di una reazione. Vengono inoltre fornite le basi necessarie alla comprensione della potenziometria  e delle sue potenzialità analitiche. Alla fine del Corso lo studente dovrebbe acquisire il concetto di "processo analitico totale", dalla definizione del problema fino alla valutazione dei dati ottenuti e alla compilazione di un certificato di analisi. A tale scopo una parte del corso è dedicata agli errori in Chimica Analitica, al trattamento statistico dei dati e ai test di significatività.

Contenuti

Fondamenti di statistica in Chimica Analitica. Qualità di un dato analitico. Cifre significative. Sorgenti di incertezza. Errori nell'analisi chimica; propagazione dell'errore. Errori: grossolani, sistematici, casuali. Accuratezza e precisione. Metodi per riportare i dati analitici. Test di significatività: t di Student. Test di accuratezza. Test di precisione.  Confronto di due campioni. Calibrazione e misura. Regressione lineare.

Acidi e basi in solventi acquosi. Teorie di Arrhenius, Brönsted e Lewis. Forza di acidi e basi. Acidi e basi polifunzionali. Soluzioni tampone e soluzioni di anfoliti. Trattamento sistematico degli equilibri chimici. Calcoli di pH. Titolazioni acido-base. Metodi per la valutazione del punto equivalente di una titolazione. Errore di titolazione. 

Cenni su acidi e basi in solventi non acquosi. Proprietà acide e basiche dei solventi. Effetti del solvente nelle reazioni acido-base.

Equilibri di precipitazione. Solubilità e pH. Titolazioni di precipitazione.

Complessometria. Formazione di complessi e pH. Costanti condizionali e termodinamiche. Solubilità e formazione di complessi. Titolazioni complessometriche. EDTA ed applicazioni analitiche. Interferenti e mascheramento.

Equilibri redox in fase omogenea. Celle elettrochimiche. Effetti del pH, degli equilibri di solubilità e della formazione di complessi sul potenziale redox. Stabilità dei sistemi redox in acqua. Diagrammi E/pH. Titolazioni redox.

Potenziometria: misure dirette ed indirette. Elettrodi indicatori e di riferimento. Elettrodi iono-selettivi. Titolazioni potenziometriche.

Cenni di spettrofotometria molecolare  UV-Vis.

Equilibri di distribuzione tra due solventi. Estrazione di complessi neutri. Costanti di distribuzione condizionali. Mascheramento. Il problema delle interferenze.

Applicazione di metodi analitici alla soluzione di problemi reali.

Testi/Bibliografia

D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler,  S.R. Crouch, Fondamenti di Chimica  Analitica.  EdiSES, Napoli, 2005.

D.C. Harris, Chimica Analitica Quantitativa, Zanichelli, Bologna, 2005

G. Saini, E. Mentasti, Fondamenti di Chimica Analitica, UTET, Torino 1992.

J.C.Miller and J.N.Miller, Statistics for Analytical Chemistry, Ellis Horwood Ltd., Chichester, 1988.

Metodi didattici

Lezioni in aula, integrate da attività esercitazionali sugli argomenti svolti. E' incoraggiato lo studio individuale sui libri di testo e la discussione in aula sugli argomenti trattati. Il  Corso è integrato con quello di laboratorio di chimica analitica. Teoria e lavoro sperimentale devono necessariamente coesistere perché quest'ultimo non solo incrementa la capacità di pensare, ma anche quella di agire autonomamente

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova scritta, consistente in una serie di domande, esercizi numerici  ed esercizi di “problem-solving”, seguita da un colloquio orale.  L'esame è integrato con quello del Corso di Laboratorio di Chimica Analitica (unico voto).  

Strumenti a supporto della didattica

Le attività didattiche si avvalgono di supporti quali proiezioni di trasparenze e videoproiezione. Il materiale didattico presentato è disponibile per gli studenti. Attività di supporto sperimentali sono assicurate dal corso integrato di laboratorio.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Domenica Tonelli