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.

Introduzione alla chimica analitica. Operazioni di misura di massa e volume. Tarare la vetreria. Calibrazione della bilancia analitica e tecnica. (riferimento esperienza di laboratorio)

Richiami di equilibri chimici semplici in soluzione. Effetto degli elettroliti sulle costanti di equilibrio. Equazione di Debye-Huckel e coefficienti di attività.

Titolazioni di neutralizzazione. Acido forte con base forte. Curve di titolazione teoriche. Metodi per l’individuazione del punto equivalente. Utilizzo dell’indicatore. (riferimento esperienza di laboratorio)

Titolazioni di neutralizzazione. Acido forte con base forte. Funzionamento e utilizzo del pH-metro nelle titolazioni di neutralizzazione. Metodi per l’individuazione del punto di fine titolazione: metodo delle derivate prima e seconda. (riferimento esperienza di laboratorio)

Titolazioni di neutralizzazione acido forte con base forte. Funzionamento ed utilizzo del conduttimetro. Curve di titolazione conduttimetriche. (riferimento esperienza di laboratorio)

Titolazioni di neutralizzazione. Acido debole con base forte. Curve di titolazione teoriche. Individuazione del punto di fine titolazione. Indicatore. Metodi pH metrici. Metodo di Gran. (riferimento esperienza di laboratorio)

Equilibri in soluzione di sistemi complessi. Acidi e basi poliprotici, specie anfiprotiche e il sistema NaHA. Curve di composizione. Sistemi tampone di acidi e basi poliprotici. Esempi: (CO_2, NaHCO_3, Na_2CO_3, H_2SO_4, H_2S NaHSO_4)

Titolazioni di neutralizzazione di acidi e basi poliprotici. Curve di titolazione teoriche. Metodi per l’individuazione del punto di fine titolazione. Indicatore, metodi pH-metrici.

Titolazione di neutralizzazione di acidi e basi poliprotici. Il caso di CO_3^2-, acido malico e H3PO4. Calcoli. (riferimento esperienza di laboratorio)

Richiami di equilibri di precipitazione. Meccanismo di precipitazione. Precipitazione di sistemi complessi.

Metodi gravimetrici di analisi. Esempio del BaSO4 e AgCl. Metodologie e calcoli.

Titolazioni di precipitazione. Costruzione delle curve teoriche.

Titolazione dei precipitazione. Argentometria. Metodo di Mohr. Metodo di Vohlard. Metodo di Fajans. Vantaggi e svantaggi dei metodi. (riferimento esperienza di laboratorio)

Equilibri di formazione di complessi. Il caso di NH_3. Il caso di EDTA e NET. Curve di composizione.

Titolazioni complesso metriche. Costruzione delle curve teoriche. Metodi di titolazioni inverse. Individuazione del punto di fine titolazione

Titolazioni complessometriche di Ca e Mg con EDTA e NET. (riferimento esperienza di laboratorio)

Richiami di reazioni di ossidoriduzione. Equilibri che coinvolgono reazioni redox. La costante di equilibrio redox.

Titolazioni Redox. Costruzione della curva di titolazione teorica. Metodi di individuazione del punto di fine titolazione

Titolazioni ceriometriche e con permanganato

Titolazioni con dicromato e iodometriche (riferimento esperienza di laboratorio)

Determinazione dell’azoto. Il metodo di Kjeldal. Determinazione del carbonio organico. Metodo di Walkley-Black.

Trattamento dati in chimica analitica. Distribuzione normale degli errori. t-student e intervallo di confidenza

Test di ipotesi. Test della normalità (Shapiro-Wilk e Q-Q plot). Esempi e calcoli con R-studio.

Applicazione della t di student per la valutazione di accuratezza ed esattezza. Esempi e calcoli con R-studio.

t di student per il confronto tra due medie. Test t accoppiato. Esempi e calcoli con R-studio.

Il test F di Fisher. Confronto tra due precisioni. Test di Cochran e Barlett per il confronto tra più precisioni. Esempi e calcoli con R-studio.

Analisi della Varianza (ANOVA One-way) per il confronto tra più medie. Esempi e calcoli con R-studio.

Individuazione degli outliers. Test di Dixon

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 STRUTTURA E I CONTENUTI DELL'INSEGNAMENTO POTRANNO SUBIRE VARIAZIONI IN CONSEGUENZA DELL'EPIDEMIA DI COVID-19.

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