27542 - CHIMICA ANALITICA 1

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.

Si richiede lo svolgimento dei Moduli 1 e 2 in modalità e-learning [https://www.unibo.it/it/servizi-e-opportunita/salute-e-assistenza/salute-e-sicurezza/sicurezza-e-salute-nei-luoghi-di-studio-e-tirocinio] e la partecipazione al Modulo 3 di formazione specifica sulla sicurezza e salute nei luoghi di studio. Indicazioni su date e modalità di frequenza del Modulo 3 sono consultabili nella apposita sezione del sito web di corso di studio.

Programma:

Nota bene: modifiche al programma e alle modalità di erogazione delle lezioni potrebbero essere apportate a causa di emergenze sanitarie.

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

Nota bene: modifiche ai metodi didattici e all'attività di laboratorio potrebbero essere apportate a causa di emergenze sanitarie.

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

Nota bene: la modalità d'esame potrebbe subire modifiche a causa di emergenze sanitarie. Oggi l'esame è svolto in forma scritta su EOL, in presenza.

Visionare su Almaesami la data di apertura e chiusura delle iscrizioni: non è possibile iscriversi oltre questi termini

Ammissione all'esame.

La frequenza del laboratorio è obbligatoria. Per essere ammesso all'esame finale, lo studente deve:

a. avere svolto tutte le esercitazioni di laboratorio;

b. avere consegnato tutte le relazioni delle esperienze entro le scadenze assegnate (cioè durante l'esperienza successiva, salvo diversi termini assegnati).

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

 

Esami.

Gli esami consistono in (A) una prova scritta sulla stechiometria e (B) una prova scritta su esperienze di laboratorio e argomenti esposti a lezione. La prova (A) è costituita da esercizi numerici valutati con un totale massimo di 15 punti. La prova (B) consiste di esercizi e domande aperte per un massimo di 15 punti. Il voto è dato dalla somma dei due punteggi, per un massimo di 30/30. Gli esercizi e le risposte aperte possono essere valutati con voto pieno o parziale, a seconda dell'esattezza del risultato finale, del procedimento seguito e della completezza della risposta. Se la prova di stechiometria è superata con almeno 9 punti, viene corretta la parte (B). Lo studente supera l'esame quando il voto è sufficiente (almeno 9 punti) in entrambe le prove.

Si può rifiutare il voto sufficiente una sola volta.

 

Strumenti a supporto della didattica

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

Materiale didattico pubblicato su Insegnamenti virtuale.unibo.it. Consultare regolarmente gli spazi delle lezioni, gli annunci e la mail.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Guido Galletti