CHIMICA ANALITICA M - Z

Obiettivi formativi: fornire allo studente gli strumenti teorico-quantitativi necessari per acquisire la conoscenza delle reazioni all’equilibrio in soluzione (equilibri acido-base, di precipitazione, di formazione di complessi, di ossido-riduzione), focalizzandone il ruolo nell’analisi chimica. Le conoscenze acquisite durante il corso permetteranno allo studente di migliorare sia le sue abilità comunicative sia di affrontare e risolvere le problematiche insite in una determinazione analitica.

Conoscenza e capacità di comprensione: acquisizione delle conoscenze di base della Chimica Analitica, con particolare riferimento alla comprensione degli equilibri chimici simultanei in soluzione acquosa, alla definizione qualitativa e quantitativa delle specie presenti, all'utilizzo di metodi statistici nella elaborazione e valutazione dei dati sperimentali.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate: acquisizione di una visione globale del processo analitico, a partire dalla scelta del metodo di analisi e valutazione critica degli argomenti trattati nel corso. Il corso prevede dimostrazioni con esercitazioni numeriche la cui funzione è quella di abituare lo studente allo svolgimento di quesiti mediante approccio algebrico applicato agli equilibri chimici.

Autonomia di giudizio: mediante l’applicazione dei concetti acquisiti e della corretta terminologia tecnico-scientifica, lo studente sarà in grado di valutare autonomamente problematiche chimiche e di scegliere l’approccio più appropriato per la risoluzione dei problemi, oltre a sviluppare la capacità critica nel giudicare accuratezza e precisione dei dati sperimentali.

Abilità comunicative: al termine del corso lo studente avrà acquisito proprietà di linguaggio ed una adeguata capacità di presentazione degli argomenti trattati.

Capacità di apprendere: sulla base delle competenze acquisite durante il corso lo studente potrà affrontare i corsi successivi previsti nel piano di studi.

Informazioni per gli studenti con disabilità e/o DSA: a garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze. E' possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’Inclusione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del Dipartimento cui afferisce l’insegnamento.

Lezioni frontali con esercitazioni in aula negli orari definiti da calendario.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel Syllabus.

Conoscenze di base di Matematica e di Chimica Generale ed Inorganica.

Come da regolamento didattico di ateneo e regolamento del Corso di Studi.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel Syllabus.

Introduzione al corso. Definizione di Chimica Analitica: Metodi Qualitativi e Quantitativi. Analisi e Determinazioni. Procedura Analitica Totale. Applicazione di metodologie analitiche specifiche alla soluzione di problemi pratici. Misure, Misurazioni ed Errori. Accuratezza e Precisione. Classificazione degli errori in Chimica Analitica: errori grossolani, imprevedibili, sistematici e casuali. Presentazione dei Risultati e legge di Propagazione degli Errori. Test statistici più utilizzati in Chimica Analitica.

Equilibri in soluzione. Definizione di Equilibrio Chimico. Costanti di Equilibrio. Attività e Coefficiente di Attività. Costanti Termodinamiche e Costanti Stechiometriche. Forza Ionica. Modello di Debye e Hückel. Calcolo dei Coefficienti di Attività in funzione della Forza Ionica.

Equilibri Acido-Base. Definizioni di Acido e Base secondo Arrhenius, Brönsted e Lewis. Acidi e Basi Coniugati. Forza degli Acidi e delle Basi. Il Concetto di pH. Errore sulla Misura del pH. Il Concetto di Soluzione Neutra. Calcolo del pH. Elettroneutralità delle Soluzioni. Bilancio di Carica. Bilancio di Massa. Soluzioni di Acidi e Basi Forti. Acidi Monobasici. Grado di Dissociazione. Soluzioni Contenenti un Acido Debole. Soluzioni contenenti una Base Debole. Soluzioni Tampone. Calcolo del pH di una Soluzione Tampone. Capacità Tamponante. Acidi Poliprotici. Basi Poliacide. Soluzioni contenenti un Acido Diprotico. Soluzioni contenenti un Acido Poliprotico. Calcolo delle concentrazioni delle specie in soluzioni contenenti un acido poliprotico in funzione del pH. Soluzioni contenenti una Base Poliacida. Soluzioni di Anfoliti. Miscele acido-base.

Equilibri di Precipitazione. Solubilità. Relazione Quantitativa fra Solubilità e Prodotto di Solubilità. Effetto dello ione comune. Ruolo delle reazioni Acido-Base sugli equilibri di Precipitazione.

Equilibri Redox. Potenziali Standard. Equazione di Nernst. Potenziali Formali. Costanti di Equilibrio espresse in funzione del potenziale. Indicatori Redox.

Equilibri di Complessazione. Definizione di Complesso. Leganti Monodentati e Polidentati. Agenti Chelanti. Effetto di Interazioni Acido-Base sugli Equilibri di Complessazione. Agenti Leganti Ausiliari. Costanti Condizionali. pH Minimo Operativo. Indicatori Metallocromici.

Principi teorici sui metodi di estrazione con solvente, influenza del pH e delle costanti di formazione, estrazione selettiva. Principi dell’estrazione in controcorrente. Distribuzione teorica in un processo di estrazione con due soluti.

D. H. Harris - Chimica Analitica quantitativa, Zanichelli.

E. De Simoni - Chimica Analitica, CUL (Bologna).

Kolthoff, Sandell, Meehan e Bruckenstein - Analisi Chimica Quantitativa. Vol. 1 e Vol. 2, Piccin Editore.

Spettroscopia-Skoog, Leary, “Chimica Analitica Strumentale”, Edises

La verifica dell’apprendimento avverrà tramite una prova scritta.

La risoluzione di problemi permetterà allo studente di dimostrare la sua capacità di integrare le diverse nozioni. Verrà valutato l’intero ragionamento, si chiederà dunque allo studente di dimostrare con chiarezza come ha svolto l’esercizio.

Argomento a piacere scelto tra quelli trattati durante il corso.
Calcolo e discussione su argomenti inerenti a equilibri acido-base, equilibri di solubilità, equilibri redox, equilibri di complessazione e statistica.