B1774 - CHIMICA ANALITICA E INORGANICA

Conoscenze e abilità da conseguire

L'insegnamento si propone di portare gli studenti alla comprensione ed ottimizzazione delle procedure analitiche comuni e la applicazione di determinazioni analitiche per la caratterizzazione di prodotti/materiali e processi nei più svariati ambiti industriali. L'attività laboratoriale introduce lo studente alle tecniche analitiche princiapli e alle prime applicazioni ai materiali.

Contenuti

TEORIA:

Fondamenti di statistica in Chimica Analitica: Qualità di un dato analitico. Cifre significative. Sorgenti di incertezza. Errori nell'analisi chimica; propagazione dell'errore. Errori: grossolani, sistematici, casuali. Accuratezza e precisione. Metodi per riportare i dati analitici. Test di significatività: t di Student. Test di accuratezza. Test di precisione. Confronto di due campioni.

Acidi e basi in solventi acquosi: Forza di acidi e basi. Acidi e basi polifunzionali. Soluzioni tampone e soluzioni di anfoliti. Trattamento sistematico degli equilibri chimici. Calcoli di pH. Titolazioni acido-base. Metodi per la valutazione del punto equivalente di una titolazione. Errore di titolazione. Cenni su acidi e basi in solventi non acquosi: Proprietà acide e basiche dei solventi. Effetti del solvente nelle reazioni acido-base.

Chimica inorganica e complessometria: Metalli di transizione nella tavola periodica degli elementi e proprietà generali degli elementi del blocco d. Introduzione ai complessi dei metalli del blocco d: tipi di leganti, numero di coordinazione e struttura, isomeria e chiralità, nomenclatura. Strutture e legame dei composti di coordinazione. Costanti condizionali e termodinamiche. Titolazioni complessometriche di ioni di metalli di transizione. EDTA ed applicazioni analitiche. Interferenti e mascheramento.

Chimica Analitica Strumentale: Principali componenti di uno strumento analitico. Statistica dell'analisi strumentale. Regressione lineare e retta di calibrazione. Limite di rivelabilità e sensibilità dell'analisi chimica strumentale. Rapporto segnale-rumore. Addizione standard. Intervallo di fiducia di una concentrazione ricavata da una retta di calibrazione e tramite il metodo delle aggiunte.

Spettrometria di assorbimento nell'UV-Vis: principi, strumentazione, condizioni operative e controllo di qualità delle misurazioni spettrofotometriche. Costruzione della retta di calibrazione strumentale e legge di Bouguer - Lambert - Beer.

Spettrometria di assorbimento atomico: Principi, strumentazione. Metodi di analisi qualitativa e quantitativa di ioni di metalli di transizione.

 

LABORATORIO:

Gli argomenti della parte teorica saranno oggetto di esperienze di laboratorio il cui obiettivo sarà di consolidare la preparazione dello studente. In particolare, il programma verterà sulle seguenti esercitazioni di laboratorio per analisi quantitive:

1. Titolazione complessometrica con EDTA

2. Spettroscopia UV/VIS

3. Spettroscopia Atomica

Testi/Bibliografia

Testi consigliati:

J.C. Miller and J.N. Miller, Statistics and Chemometrics for Analytical Chemistry, 6th ed., Prentice Hall (UK), 2010

D.C. Harris, “Chimica Analitica Quantitativa”, Zanichelli, Bologna,

D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, “Fondamenti di Chimica Analitica”, EdiSES, Napoli

D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, Chimica Analitica Strumentale, III Ed., Edises, 2009 (ISBN:9788879593427)

K. A. Rubinson, J. F. Rubinson, Chimica Analitica Strumentale, Zanichelli, 2002

Metodi didattici

Si prevedono una serie di lezioni frontali (apprendimento individuale) e esperienze di laboratorio (lavoro di gruppo).

Tutto il materiale didattico verrà reso disponibile su https://iol.unibo.it.

La frequenza al laboratorio è obbligatoria. La frequenza verrà accertata mediante firma. Per assolvere l’obbligo di frequenza è necessario frequentare almeno il 75% delle esperienze pratiche previste per la parte di laboratorio. In caso di indisponibilità, anche se solo parzialmente, di una studentessa/uno studente per un'esperienza di laboratorio, i docenti devono essere contattati immediatamente per individuare una data o un'attività di laboratorio alternativa.

In considerazione delle tipologie di attività e metodi didattici adottati, la frequenza di questa attività formativa richiede lo svolgimento di tutti gli studenti dei moduli 1 e 2 in modalità e-learning [link] e la partecipazione al modulo 3 di formazione specifica sulla sicurezza e salute nei luoghi di studio. Indicazioni su date e modalità di frequenza del modulo 3 sono consultabili nella apposita sezione del sito web di corso di studio

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso la valutazione: della attività di laboratorio e di un esame scritto finale.

La durata dell’esame scritto finale è di ore 2. Non è ammesso l'uso di libri di testo, della tavola periodica e degli appunti (o delle slides) di lezione. E' obbligatorio presentarsi muniti di una calcolatrice (non è ammessa quella disponibile su dispositivi tipo tablet o cellulari) e del necessario per tracciare diagrammi (matite, righello, squadra, gomma). Il materiale sul quale redigere le prove (fogli protocollo, carta millimetrata, ecc.) sarà reso disponibile dal docente. La prova scritta di esame è costituita da: a) quesiti a risposta multipla e quesiti vero/falso; b) quesito a risposta aperta. La valutazione della prova scritta è espressa in trentesimi e sarà superato se il punteggio ottenuto sarà superiore o uguale a 18/30.

La valutazione dell’attività di laboratorio si basa su una relazione di laboratorio di gruppo e è espressa in trentesimi. L’attività di laboratorio sarà superata se la valutazione della relazione di laboratorio di gruppo sarà superiore o uguale a 18/30.

La media pesata del voto complessivo di laboratorio (peso 40%) e del voto ottenuto allo scritto (peso 60%) determina il voto finale.

È possibile rifiutare il voto finale fino a un massimo di due esiti positivi.

Strumenti a supporto della didattica

Tutto il materiale didattico è depositato sulla piattaforma UniBo “Insegnamenti Online” (https://iol.unibo.it/). Verranno fornite delle dispense per le esperienze di laboratorio. Verranno utilizzati videoproiettore e lavagna durante le lezioni in aula. Verranno forniti dei test consigliati.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Andreas Stephan Lesch

Consulta il sito web di Valentina Marassi