CHIMICA ANALITICA GENERALE E STRUMENTALE - MOD. 1

L’insegnamento fornisce allo studente le conoscenze di base degli equilibri chimici in soluzione e i principi delle tecniche volumetriche e gravimetriche di analisi chimica. Vengono inoltre fornite la conoscenza e la comprensione dei principali metodi di elaborazione dei dati nei laboratori chimici. L’insegnamento fornisce le abilità di valutare criticamente ed affrontare problematiche di chimica analitica mediante l’approfondimento di casi di studio.

Conoscenza e comprensione - Viene spesso ricordato allo studente il pericolo di memorizzare espressioni matematiche complesse o che possono agevolmente essere ricavate da altre più semplici; egli deve essere in grado di ricavare espressioni fondamentali basandosi sulla semplice definizione di equilibrio chimico. Le espressioni matematiche devono essere comprese nel legame tra il fenomeno e la legge che lo regola.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione – E’ richiesta la capacità di collegare, matematicamente e fenomenologicamente, quanto si incontra in contesti diversi
Autonomia di giudizio – E’ richiesta la capacità di estrapolare il concetto generale dal particolare esempio presentato a lezione, così da potere applicare il principio ad ogni situazione che si possa presentare.
Abilità comunicative - L'importanza della proprietà di linguaggio e della corretta terminologia scientifica è enfatizzata nel corso delle lezioni. La discussione orale deve anche verificare la capacità di comprensione, e le risposte vengono valutate anche per la correttezza di linguaggio e nella chiarezza espositiva.
Capacità di apprendimento - Le strade per arrivare alla comprensione dello studente di determinati fenomeni sono le più varie, a seconda della formazione e della predisposizione individuale. Perciò, le lezioni mirano ad esporre gli argomenti seguendo diversi approcci.

E' richiesta la conoscenza della chimica generale

Errore Sperimentale: accuratezza, precisione, errore sistematico e casuale.
Cifre significative e arrotondamento dei dati.
Principi dell’analisi gravimetrica, volumetrica e strumentale.
Le reazioni chimiche: richiami all’equilibrio chimico e alla costante di equilibrio; attività e coefficiente di attività, equazione di Debye-Huckel.
Equilibri acido-base: definizione di acido e di base e relative costanti di dissociazione; reazione autoprotolisi dell’acqua.
Equilibri acido-base deboli mono e poliprotici: trattamento sistematico dell'equilibrio per il calcolo del pH; grado di dissociazione; variazioni del pH per aggiunta di base forte ad una soluzione contenente acido debole e viceversa; soluzioni tampone; gli amminoacidi.
Equilibri di solubilità: prodotto di solubilità; effetto dello ione comune; variazioni della concentrazione di uno ione per formazione di un precipitato; precipitazione frazionata; equilibri di solubilità condizionati dal pH.
Equilibri di complessazione: definizione di composto di coordinazione e relativa costante di formazione; equilibri simultanei di complessazione, precipitazione e acido-base; reazioni di complessazione con EDTA.
Equilibri Redox
Distribuzione normale e campionaria, media, deviazione standard, intervallo di fiducia.
Test di significatività: test Q, test t, test F.

Skoog, West, Holler "Chimica Analitica un'introduzione", EdiSES
D.C. Harris "Chimica Analitica Quantitativa", ed. Zanichelli

La prova finale consiste in:
1) una prova scritta, basata su esercizi numerici e domande aperte attinenti le nozioni apprese sia durante le lezioni frontali che in laboratorio (50% del voto finale).
2) prova orale volta a valutare più approfonditamente le conoscenze dei candidati negli aspetti chiave della chimica analitica (20% del voto finale)
Il superamento della prova scritta costituisce condizione necessaria per l'ammissione alla prova orale.

Queste due prove faranno media con la valutazione delle relazioni di laboratorio (30% del voto finale)

scritto e orale

Il/la docente ha il dovere di vigilare affinché siano rispettate le regole di autenticità e originalità delle prove d'esame. Di conseguenza, nei casi in cui vi sia il sospetto di un comportamento irregolare, l'esame può prevedere un ulteriore approfondimento, contestuale alla prova d'esame, che potrà essere realizzato anche in modalità differente rispetto alle modalità sopra riportate.

Requisiti minimi:
1) Essere in grado di distinguere tra acidi/basi deboli e forti, monoprotici e poliprotici.
2) Saper preparare una soluzione tampone
3) saper illustrare le esperienze effettuate in laboratorio (titolazioni acido base, complessormetriche, di precipitazione)
4) Conoscere il funzionamento di un conduttimetro e d un piaccametro ed indicatori colorimetrici.
5) Capacità di appplicare test di significatività ad un campione di dati.

Requisiti Intermedi:
1) Conoscenza approfondita degli equilibri che si generano durante le titolazioni acido-base, di precipitazione e di complessazione.

Requisiti avanzati:
1) Conoscenza avvanzata degli equilibri simultanei in soluzione

L'insegnamento consiste in lezioni supportate da slide che sono state preventivamente fornite agli studenti, cosicché essi possano integrare il contenuto delle stesse mediante note personali, sulla base di quanto il docente illustra a voce. Le lezioni teoriche saranno affiancate da esperienze in laboratorio attinenti agli argomenti affrontati. Sono anche consigliati testi sui quali cercare la migliore comprensione degli argomenti trattati, considerando la diversa formazione e visione personale di ciascun studente. Gli studenti sono molto spesso sollecitati ad interrompere la lezione con domande ed a recarsi presso lo studio del docente per incomprensioni che nascano in qualunque fase dell'apprendimento.