L’insegnamento di Chimica Analitica 1 con Laboratorio ha l'obiettivo di illustrare i fondamenti di chimica analitica e le tecniche analitiche convenzionali, concetti e metodi che verranno approfonditi nelle esperienze di laboratorio.

Saranno quindi trattati gli aspetti teorici di base e quelli applicativi della chimica analitica per la loro intrinseca importanza e in quanto propedeutici all’insegnamento di Chimica Analitica 2 con Laboratorio.

Il corso si propone di fornire le conoscenze relative agli aspetti teorici delle metodologie classiche dell’analisi chimica (metodi volumetrici e gravimetrici, voltammetria e potenziometria, spettrofotometria) alla validazione del metodo e al trattamento statistico per la valutazione finale del dato analitico.

Al termine del corso, lo studente acquisisce le basi teoriche e pratiche del procedimento analitico classico.

LEZIONI FRONTALI

01. Introduzione alla chimica analitica

01.01. Definizione e ruolo della chimica analitica

01.02. Materiali: prodotti di grado reagente, standard primari, materiale certificato, solventi, reagenti chimici per fini speciali.

01.03. Attrezzatura da laboratorio: vetreria, bilance, pipette (tarate e volumetriche-graduate, Mohr e sierologiche).

01.04. Complesso di operazioni della chimica analitica, gravimetria, volumetria.

01.05. Sicurezza in laboratorio chimico.

02. Preparazione delle soluzioni e valutazione del dato analitico

02.01. Preparazione di una soluzione madre e diluizioni seriali e parallele.

02.02. Misure della concentrazione.

02.03. Errore della misura: tipologie di errori.

02.04. Precisione ed accuratezza.

02.05. Cifre significative.

03. Calibrazione e validazione del metodo analitico

03.01. Calibrazione con metodo dello standard interno, esterno e metodo delle aggiunte.

03.02. Validazione del metodo analitico: selettività, limite della rilevabilità e della quantificazione, giustezza, precisione (ripetibilità e riproducibilità), robustezza, effetto matrice.

04. Soluzioni tampone

04.01. Definizione.

04.02. Equilibri in soluzione e calcolo del pH.

04.03. Indicatori di pH.

05. Metodi spettroscopici

05.01. Radiazione elettromagnetica: proprietà a parametri d’onda.

05.02. Metodi spettroscopici di analisi.

05.03. Legge di Beer e sue limitazioni.

05.04. Strumentazione per spettroscopia UV-Vis e IR (sorgenti di radiazione, selettori di lunghezza d’onda, rivelatori e trasduttori di radiazioni, strumenti a singolo e doppio raggio).

05.05. Applicazione dei metodi spettroscopici.

06. Spettroscopia di fluorescenza molecolare

06.01. Teoria della spettroscopia di fluorescenza molecolare.

06.02. Strumenti per la misura della fluorescenza.

06.03. Applicazioni della spettroscopia di fluorescenza molecolare.

07. Spettroscopia atomica

07.01. Teoria della spettroscopia atomica.

07.02. Strumenti per la misura della spettroscopia atomica.

08. Titolazioni

08.01 Titolazioni di neutralizzazione, complessometriche, redox, di precipitazione (argentometria).

08.02 Indicatori acido-base.

08.03 Curve di titolazione.

08.04 Applicazioni.

09. Preparazione del campione

09.01 Valutazione del recupero (perdite di analita, arricchimento del campione, percentuale di recupero).

09.02 Pretrattamento del campione e tecniche convenzionali di estrazione: macerazione, infusione, decozione, centrifugazione, liofilizzazione, sonicazione.

09.03 Tecniche di estrazione per campioni solidi: estrazione solido-liquido; estrazione soxhlet; accelerated solvent extraction (ASE); supercritical fluid extraction (SFE).

09.04 Tecniche di estrazione per campioni liquidi: estrazione solido-liquido, solid phase extraction (SPE).

09.05 Tecniche di estrazione per composti organici volatili: solid phase micro extraction (SPME), purge and trap.

10. Potenziometria

10.01 Equazione di Nernst.

10.02 Tipologie di elettrodi.

10.03 Il pH-metro.

11. Voltammetria

11.01 Celle elettrolitiche.

11.02 Curve corrente-potenziale.

11.03 Tipologie di elettrodi.

ESPERIENZE DI LABORATORIO (obbligo di frequenza pari al 70%)

Uso delle pipette.

Preparazione di una soluzione madre e diluizioni.

Preparazione di una soluzione tampone.

Retta di calibrazione UV-Vis con metodo dello standard esterno.

Retta di calibrazione UV-Vis con metodo delle aggiunte.

Titolazione (acido forte-base forte).

Titolazione (acido debole-base forte).

Purificazione dell’acido benzoico.

Titolazione complessometrica.

Chimica Generale (non obbligatoria ma consigliata)

D1: Conoscenza e capacità di comprensione. Lo studente dovrà imparare i principi e l'uso delle principali tecniche analitiche convenzionali disponibili per la determinazione degli analiti. Lo studente dovrà comprendere le tecniche disponibili per il campionamento, la conservazione e l'analisi quali-quantitativa dei componenti chimici e come applicarle ai campioni reali. Lo studente dovrà essere in grado di stabilire quale tecnica e strumentazione risulta più adatta alle esigenze dei campioni da analizzare. Queste abilità verranno verificate attraverso domande scritte.

D2: Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Lo studente dovrà essere in grado di utilizzare correttamente la terminologia legata alla chimica analitica. Dovrà padroneggiare le unità di misura di concentrazione. Dovrà saper scegliere tra le tecniche di campionamento, trattamento del campione ed analisi quelle più opportune all’analisi di determinati analiti e matrici. Queste abilità verranno verificate attraverso domande scritte.

D3: Autonomia di giudizio. Lo studente dovrà essere in grado di prendere le corrette decisioni su come affrontare una problematica legata all’analisi e alla valutazione dei dati ottenuti.

D4: Abilità comunicative. Lo studente dovrà essere in grado di descrivere chiaramente le tecniche analitiche studiate con termini appropriati ed esempi opportuni.

D5: Capacità di apprendimento. La crescita scientifica dello studente dovrà essere critica ed autonoma utilizzando correttamente il materiale fornito dal docente e quello che reperirà autonomamente per approfondire lo studio. 

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 previste

Modalità didattiche

Lezioni frontali ed esercitazioni pratiche.

Obblighi

L'ammissione alla prova d'esame è consentita agli studenti che abbiano frequentato almeno il 70% delle ore di laboratorio, poiché c’è obbligo di frequenza.

Per poter frequentare i laboratori è obbligatorio avere seguito e superato il test finale del Corso di Formazione Generale sulla Sicurezza per i Lavoratori e del Corso sulla Sicurezza nel Laboratorio Chimico e Biologico.

Testi di studio

Fondamenti di Chimica Analitica, Skoog & West. Editore: Edises. Edizione: III. Data di pubblicazione: 2015. ISBN: 8879598651

Chimica Analitica, Gary D. Christian; Purnendu K. Dasgupta; Kevin A. Shug. Editore: Piccin. Edizione: II edizione italiana. Data di pubblicazione: 2024. ISBN: 9788829934935

Modalità di
accertamento

Esame scritto con un totale di 6 domande aperte su argomenti diversi di tutto il programma svolto. Il compito è da svolgere in un’ora ed è previsto un prestampato con uno spazio per le 6 risposte.

Gli studenti con DSA hanno diritto ad un tempo supplementare di 15 minuti e alla consultazione di mappe concettuali previa approvazione delle stesse da parte del docente, a cui devono essere inviate almeno 7 giorni prima dell’esame.

La valutazione è complessiva e tiene conto di diversi aspetti compreso il numero di risposte corrette e la loro qualità.

Possono sostenere la prova finale gli studenti che abbiano frequentato il 70% delle esperienze di laboratorio.

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

NON PREVISTO - corso con obbligo di frequenza per quanto concerne le attività di laboratorio.

Obblighi

NON PREVISTO - corso con obbligo di frequenza per quanto concerne le attività di laboratorio.

Testi di studio

NON PREVISTO - corso con obbligo di frequenza per quanto concerne le attività di laboratorio.

Modalità di
accertamento

NON PREVISTO - corso con obbligo di frequenza per quanto concerne le attività di laboratorio.

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.