Scopo del corso è quello di fornire i principi di base della Chimica Analitica, stabilire i criteri di affidabilità dei dati sperimentali ed introdurre alla conoscenza delle moderne tecniche di analisi. Nonchè di introdurre lo studente alle attività pratiche di base svolte in un laboratorio chimico.

Ripasso delle nozioni di stechiometria di base, nomenclatura e bilanciamento di ogni tipo di reazione chimica. Espressione della concentrazione delle soluzioni secondo le più comuni unità fisiche e chimiche.

Equilibrio chimico, forza ionica del mezzo, attività e coefficiente di attività: legge di Debye - Huckel, K termodinamica, K' apparente (o quoziente di equilibrio).

Metodo sistematico, Equazioni di bilanciamento di massa e di carica. Equilibri acido-base, definizioni, autoprotolisi dell'acqua, forza degli acidi e delle basi (Ka e Kb), acidi e basi coniugati, acidi poliprotici. Calcolo del pH col metodo sistematico di: acidi forti e deboli, basi forti e deboli, acidi poliprotici, tamponi; diagrammi logaritmici, diagrammi di distribuzione α0 e α1; indicatori di pH. Prodotto di solubilità, calcolo di solubilità col metodo sistematico di idrossidi e sali poco solubili (Mg(OH)2 e Ba(IO3)2). Effetto sulla solubilità di: elettroliti, ione a comune, complessazione; del pH su a) idrossidi anfoteri e non anfoteri, b) sulla solubilità di sali di acidi deboli. Precipitazione frazionata idrossidi e solfuri. Equilibri di complessazione, Kform. e Kinst.. Equilibri di ossidoriduzione, pile e loro funzionamento, potenziali elettrodici, elettrodo standard a idrogeno (SHE), serie dei potenziali standard di riduzione, Equazione di Nernst e potenziali di cella, calcolo della Keq dai potenziali di cella.

Valutazione del dato analitico; replicati, media e mediana. Precisione, deviazione (assoluta, media e relativa). Accuratezza, errore (assoluto e relativo). Tipi di errore: errore determinabile (sistematico) e sua eliminazione; errore indeterminabile (casuale) e suo trattamento statistico: deviazione standard di una popolazione e di un campione di dati; intervallo di confidenza.

Analisi quantitativa classica: Analisi gravimetrica e volumetrica. Gravimetrica: metodi di precipitazione e volatilizzazione, espressione dei risultati, fattore gravimetrico. Supersaturazione relativa, caratteristiche dei precipitati cristallini e colloidali, processi di formazione dei due precipitati: gemmazione e crescita.

Analisi volumetrica: P.E. e P.F. (errore sistematico di titolazione) curve di titolazione e loro scopo, indicatori P.F.; caratteristiche delle reazioni usate. Soluzioni standard e standardizzate: loro impiego e preparazione. Titolazione Acido-Base, valutazione P.F., curve F-F, D-F, influenza della forza e della concentrazione dei reagenti, confronto tra i due tipi di curve; titolazioni di sistemi complessi: curve di titolazione di H2X e X2-. Titolazione di precipitazione: produzione della curva, influenza della conc. dei reagenti e del valore della Kps, indicatori. Titolazioni complessometriche: agenti mono e polidentati, reazioni a singolo o a più stadi; EDTA agente chelante esadentato, costante di formazione condizionale; curva di titolazione, influenza della Kform e del pH; indicatori complessometrici (metallocromici): neroeriocromo T. Titolazioni redox: curva di titolazione, influenza della K e confronto con altre curve di tit., indicatori redox generici e specifici.

Il Corso prevede anche n. 6 esercitazioni di laboratorio a posto singolo di 4 ore ognuna con lo scopo di introdurre lo studente alle attività di base svolte in un laboratorio chimico.

Non sono previste propedeuticità.

D1- Conoscenza e capacità di comprensione. Lo studente dovrà acquisire padronanza delle conoscenze di base relative agli equilibri in soluzione acquosa ed applicarli a tutte le tecniche analitiche che su essi si basano come l'analisi gravimetrica e volumetrica. Dovrà inoltre possedere le conoscenze fondamentali per la comprensione delle più comuni tecniche analitiche strumentali (cromatografia, spettroscopia). Lo studente dovrà apprendere le principali norme di sicurezza, il funzionamento delle  strumentazioni, degli equilibri in soluzione e delle tecniche analitiche quantitative chimiche classiche. 

D2- Capacità di applicare conoscenze e comprensione. Lo studente dovrà mostrare la capacità di utilizzare i principi della chimica analitica previsti dal corso; dovrà essere in grado di proporre i metodi quali o quantitativi più idonei all'analisi di campioni di diversa tipologia. Lo studente dovrà mostrare la capacità di utilizzare gli equilibri chimici in soluzione acquosa e  l'impiego dello spostamento degli equilibri per raggiungere determinati obiettivi (utilizzo di indicatori chimici, variazione della solubilità, precipitazione frazionata, mascheramento di specie ioniche in soluzione, ecc.).

D3- Autonomia di giudizio. Lo studente dovrà mostrare la capacità di usare conoscenze e concetti che consentano di risolvere problemi analitici concreti. Dovrà essere in grado, in particolare, di applicare le conoscenze teoriche acquisite a specifiche pratiche di laboratorio.

D4- Abilità comunicative. Lo studente dovrà mostrare un' adeguata capacità di comunicare efficacemente le conoscenze acquisite con terminologia appropriata e esempi opportuni.  Dovrà dimostrare di aver sviluppato delle abilità di comunicazione adatte alla presentazione dei dati ottenuti durante le esperienze pratiche, dei calcoli eseguiti e del risultato finale utilizzando l'adeguata terminologia specifica. La capacità di proporre i propri risultati sia in forma analitica che sintetica.

D5- Capacità di apprendimento. Lo studente dovrà essere in grado di costruire il suo percorso di crescita scientifica in maniera critica ed autonoma, utilizzando correttamente il materiale di studio fornito dal docente e il materiale di approfondimento che lui stesso potrà procurarsi. Dovrà inoltre dimostrare di agire in maniera appropriata e autonoma all'interno di un laboratorio chimico.

Il materiale didattico predisposto dalla/dal docente in aggiunta ai testi consigliati (come ad esempio diapositive, dispense, esercizi, bibliografia) e le comunicazioni della/del docente specifiche per l'insegnamento sono reperibili all'interno della piattaforma Moodle › blended.uniurb.it

Non sono previste attività di supporto alla didattica

Modalità didattiche

Lezioni frontali con impiego e distribuzione di materiale in formato elettronico, esercitazioni stechiometriche. 

Esercitazioni di laboratorio a posto singolo.

Obblighi

La frequenza delle lezioni frontali non è obbligatoria, ma vivamente consigliata.

E' obligatoria la frequenza alle esercitazioni di laboratorio.

Testi di studio

D.A. Skoog, D.M. West, Fondamenti di Chimica Analitica, Zanichelli
D.C. Harris, Chimica Analitica quantitativa, Zanichelli (i capitoli relativi agli equilibri in soluzione)

Testi di consultazione

R. Cozzi, P. Protti, T. Ruaro, Analisi chimica strumentale, Zanichelli (i capitoli relativi alle tecniche cormatografice e alle tecniche spettrofotometriche)                                                                                                                                              A. Crea, Principi di Chimica Analitica, Ed. Zanichelli

Modalità di
accertamento

Previa approvazione della parte pratica di laboratorio, l'accertamento dell'apprendimento prevede:

- Prova Scritta (risoluzione di esercizi di stechiometria avanzata e risposta a domande aperte su argomenti trattati durante il corso); 2 ore. Si accede alla prova orale solo se il risultato della prova scritta risulta almeno 18/30.

- Prova Orale (confronto orale su gli argomenti trattati durante il corso).

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

Modalità didattiche

Le studentesse e gli studenti  non frequentanti le lezioni teoriche sono invitati a contattare il docente e a consultare la  piattaforma Moodle dove sarà a disposizione tutto il materiale utilizzato durante le lezioni frontali. 

Obblighi

La frequenza delle lezioni frontali non è obbligatoria, ma vivamente consigliata.

E' obligatoria la frequenza alle esercitazioni di laboratorio.

Testi di studio

D.A. Skoog, D.M. West, Fondamenti di Chimica Analitica, Zanichelli
D.C. Harris, Chimica Analitica quantitativa, Zanichelli (i capitoli relativi agli equilibri in soluzione)

Testi di consultazione:

R. Cozzi, P. Protti, T. Ruaro, Analisi chimica strumentale, Zanichelli (i capitoli relativi alle tecniche cormatografice e alle tecniche spettrofotometriche)                                                                                                                                                                                                        A. Crea, Principi di Chimica Analitica, Ed. Zanichelli

Modalità di
accertamento

Previa approvazione della parte pratica di laboratorio, l'accertamento dell'apprendimento prevede:

- Prova Scritta (risoluzione di esercizi di stechiometria avanzata e risposta a domande aperte su argomenti trattati durante il corso); 2 ore. Si accede alla prova orale solo se il risultato della prova scritta risulta almeno 18/30.

- Prova Orale (confronto orale su gli argomenti trattati durante il corso).

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.