CHIMICA ANALITICA E LABORATORIO - MOD.1

L’insegnamento ricade tra le attività di base del CdS in Scienze e Tecnologie Chimiche. L’insegnamento fornisce allo studente le conoscenze di base degli equilibri chimici e i principi delle principali tecniche di analisi chimica manuali e strumentali. Vengono inoltre fornite la conoscenza e la comprensione degli aspetti teorici delle metodologie strumentali per la determinazione dei composti chimici in matrici complesse. L’insegnamento fornisce le competenze per affrontare problemi di chimica analitica e le basi per condurre e gestire apparecchiature e strumenti scientifici. Inoltre, l’insegnamento fornisce le abilità di valutare criticamente ed affrontare problematiche di chimica analitica mediante l’approfondimento di casi di studio reali.

Conoscenza e Comprensione:
Conoscenza delle metodologie chimico analitiche per il trattamento del dato analitico
Conoscenza degli equilibri chimici
Conoscenze dei principi delle principali tecniche chimico analitiche per la determinazione di analiti in matrici complesse

Capacità di Applicare Conoscenza e Comprensione
Saper valutare la validità di una misura chimico analitica
Saper individuare la tecnica strumentale più adeguata per affrontare uno specifico problema analitico
Saper esprimere con proprietà di linguaggio ed in modo critico i risultati di un’analisi chimica elaborando e presentando in modo corretto i dati sperimentali.

Avere conoscenze di base di chimica generale ed inorganica. Conoscenze di algebra e analisi di funzione.

L1. Strumenti della Chimica Analitica. Introduzione all’insegnamento
L2. Equilibri chimici in soluzioni acquose. Acidi e basi. Specie anfiprotiche. Autorpotolisi. Forza degli acidi e delle basi.
L3. Equilibrio chimico. Lo stato di equilibrio. Espressione delle costanti di equilibrio. Tipi di costanti di equilibrio. Applicazioni del prodotto di solubilità.
L4. Costanti di dissociazione degli acidi e delle basi. Esempi.
L5. Soluzioni tampone. Calcolo del pH delle soluzioni tampone. Proprietà delle soluzioni tampone.
L6. Effetto della presenza di elettroliti sugli equilibri chimici. Effetto della carica ionica sugli equilibri. Effetto della forza ionica. Effetto sale.
L7. Coefficienti di attività. Proprietà dei coefficienti di attività. Equazione di Debye e Huckel. Coefficienti di attività per il calcolo degli equilibri.
L8. Risoluzione di problemi di equilibrio per sistemi complessi. Equazioni di bilancio di massa. Equazione di bilancio di carica.
L9. Calcolo della solubilità. Solubilità di idrossidi di metalli. Effetto del pH sulla solubilità. Effetto dei soluti indissociati sui calcoli di precipitazione.
L10. Separazione degli ioni ottenuta controllando la concentrazione dell’agente precipitante. Separazione di solfuri.
L11. Metodi gravimetrici di analisi. Precipitazione gravimetrica. Proprietà dei precipitati e agenti di precipitazione. Dimensione delle particelle e filtrabilità dei precipitati. Co-precipitazione. Calcolo dei risultati dai dati gravimetrici. Applicazione dei metodi gravimetrici.
L12. Metodi basati sulla titolazione di precipitazione. Punti di equivalenza e punti finali. Soluzioni standard. Calcoli volumetrici. Titolazione gravimetrica.
L13. Titolazioni di precipitazione. Curve di titolazione. Curve di titolazione per miscele di anioni. Indicatori per titolazioni argentometriche.
L14. Titolazioni di neutralizzazione. Titolazioni acido/base. Soluzioni standard. Indicatori acido/base.
L15. Titolazione di acidi e basi forti.
L16. Titolazione di acidi e basi deboli.
L17. Composizione delle soluzioni durante le titolazioni acido/base
L18. Curve di titolazione per sistemi acido/base complessi. Miscele acido forte e acido debole o base forte e base debole.
L19. Soluzioni tampone che coinvolgono acidi poliprotici. Curve di titolazione per acidi polifunzionali.
L20. Curve di titolazione per specie anfiprotiche. Composizione di soluzioni di un acido poliprotico in funzione del pH.
L21. Applicazione delle titolazioni di neutralizzazione.
L22. Conduttometria. Titolazioni conduttimetriche.
L23. Reazioni di complessazione e titolazione. Formazione dei complessi. Equilibri di complessazione. Titolazioni con agenti complessanti inorganici. Agenti complessanti organici. Il caso dell’EDTA. Indicatori. Introduzione alle esperienze di laboratorio.
L24. Trattamento dei dati. Utilizzo di fogli di calcolo elettronico in chimica analitica.
L25. Metodi di quantificazione. Calibrazione e standardizzazione. Calibrazione esterna. Regressione lineare.
L26. Metodo delle aggiunte multiple. Metodo dello standard interno. Esempi.
L27. Performance analitiche. Limite di rilevabilità e quantificazione, strumentale e procedurale.
L28. Errori nelle analisi chimiche. Condizione di normalità. Il concetto di precisione e accuratezza.
L29. Rigetto degli outlier. Test di Dixon. Test di Grubbs. Esempi
L30. La distribuzione t di student. Confronto tra due medie. Test t. Test F di Fisher. Esempi.

D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler e S.R. Crouch Fondameni di Chimica Analitica, Edises.

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso una prova scritta ed una orale. Nella prova scritta, allo studente viene chiesto di risolvere 5 esercizi a diverso grado di complessità in un tempo non superiore alle 3 ore. La prova scritta si considera superata con una valutazione superiore od uguale a 18/30 e consente l'accesso alla prova orale. Nella prova orale, allo studente vengono poste tre domande. La prima domanda consiste nella risoluzione di un esercizio di chimica analitica. Nella seconda domanda viene chiesto allo studente di esporre i principali aspetti teorici di alcune metodologie analitiche trattate a lezione. Nella terza domanda viene chiesto di affrontare e valutare criticamente un possibile problema analitico reale.

L'insegnamento viene proposto mediante lezioni frontali. Ogni argomento è accompagnato da esempi pratici, casi di studio ed esercitazioni per meglio chiarire i concetti proposti. Agli studenti vengono inoltre proposti degli esercizi da svolgere a casa. Nella prima parte del corso, inoltre, viene introdotto l'utilizzo di excel e del software open source R per la risoluzione di problematiche analitiche mediante l'utilizzo di strumenti informatici.

Italiano

La frequenza alle lezioni è caldamente consigliata
Accomodamenti e Servizi di Supporto per studenti con disabilità o con
disturbi specifici dell’apprendimento:
Ca’ Foscari applica la Legge Italiana (Legge 17/1999; Legge 170/2010)
per i servizi di supporto e di accomodamento disponibili agli studenti
con disabilità o con disturbi specifici dell’apprendimento. In caso di
disabilità motoria, visiva, dell’udito o altre disabilità (Legge
17/1999) o un disturbo specifico dell’apprendimento (Legge 170/2010) e
si necessita di supporto (assistenza in aula, ausili tecnologici per
lo svolgimento di esami o esami individualizzati, materiale in formato
accessibile, recupero appunti, tutorato specialistico a supporto dello
studio, interpreti o altro), si contatti l’ufficio Disabilità e DSA
disabilita@unive.it.

scritto e orale