Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
CHIMICA ANALITICA | CHIM/01 | LEZIONI | 52 |
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Al termine del corso lo studente avrà acquisito una conoscenza generale dei metodi di analisi qualitativa e quantitativa, delle principali tecniche utili nella chimica analitica. Inoltre avrà acquisito
le conoscenze necessarie per risolvere problemi analitici in modo quantitativo (volumetrica).
At the end of the course the student will have acquired a general knowledge of the methods of qualitative and quantitative analysis, of the main techniques useful in analytical chemistry. He/She will also have acquired the knowledge necessary to solve analytical problems in a quantitative (volumetric) way.
Per l'accertamento delle conoscenze saranno svolte delle esercitazioni in itinere tramite svolgimento di esercizi di analitica durante il semestre di lezione.
For the assessment of knowledge, exercises will be carried out in itinere by carrying out analytical exercises during the semester of lessons.
Al termine del corso lo studente avrà sviluppato una capacità critica nella valutazione di dati sperimentali (valutazione accuratezza e precisione) e nella scelta del corretto metodo analitico.
At the end of the course the student will have developed a critical ability in evaluating experimental data (assessing accuracy and precision) and in choosing the correct analytical method.
Sarà possibile accertarsi dell'acquisizione delle capacità sopracitate tramite la modalità esercitazioni in itinere durante il semestre di lezione.
It will be possible to ascertain the acquisition of the aforementioned skills through the in itinere exercises mode during the semester of lessons.
Al termine del corso saranno acquisite le conoscenze della chimica analitica teorico-pratica, e le basi necessarie di analitica classica e strumentale, da applicarsi nel campo delle analisi farmaceutiche, tossicologiche e ambientali.
At the end of the course, the knowledge of theoretical-practical analytical chemistry will be acquired, as well as the necessary foundations of classical and instrumental analytics, to be applied in the field of pharmaceutical, toxicological and environmental analyses.
Correzione degli esercizi con il docente.
Correction of the exercises with the professor.
Propedeuticità obbligatoria: Chimica generale
Consigliata: Matematica
For the exam it is mandatory to have passed the general chemistry exam while mathematics exam is recommended.
La frequenza contemporanea al corso di analisi quantitativa è consigliata.
Simultaneous attendance of the quantitative analysis course is recommended.
La frequenza al corso è consigliata prima dell'inizio dei corsi del semestre successivo.
Attendance at the course is recommended before the start of the following semester's courses.
Le lezioni sono erogate in presenza con l’ausilio della proiezione di diapositive.
Lessons are delivered face to face with the aid of slide projections.
Introduzione al corso:
Campi di interesse della Chimica Analitica. Metodi di Analisi. Campionamento. Proprietà misurabili dei sistemi. Unità di misura fondamentali e derivate. Sistema Internazionale. Fattori di conversione.
Valutazione, Affidabilità di un risultato e statistica:
- Cifre significative. Arrotondamenti.
- Errori casuali, sistematici, grossolani. Espressione dell’errore assoluto ed errore relativo.
- Precisione, accuratezza.
- Elementi di statistica: media, intervallo di variazione, deviazione standard, coefficiente di variazione. Curva di Gauss, deviazione standard dalla media, t di Student, intervallo di fiducia. Scarto di un valore anomalo: regola del 4d, regola del Q. Retta dei minimi quadrati.
Equilibri chimici in soluzione:
Calcolo della concentrazione all’equilibrio. Equazioni del bilancio di massa e di carica
-Equilibri acido-base in soluzione acquosa. Costante di dissociazione dell’acqua. Acidi e basi forti. Acidi e basi deboli. Sali.
- Calcolo del pH di soluzioni di: acidi deboli,, basi deboli; acidi e basi molto diluiti; sali con catione o anione debole; soluzioni tampone; sali acidi; acido forte più acido debole, acidi di- e tri-protici, sali di acido e base entrambi deboli.
Equilibri di precipitazione:
Prodotto di solubilità
Effetto dello ione a comune sulla solubilità
Effetto del pH sulla solubilità dei sali con anione di acido debole. Effetto dei complessanti sulla solubilità dei sali.
Attività e coefficiente di attività. Forza ionica. Coefficiente di attività medio.
Elettrochimica:
Equilibri redox. Pila. Elettrodi: esempi di elettrodi. Forza elettromotrice di una cella: esempi di celle galvaniche. Elettrodo a idrogeno. Tabella delle tensioni normali. Potenziali elettrodici.
Importanza della concentrazione di un elettrolita, influenza del pH, potenziali in presenza di specie che formano precipitati o complessi. Calcolo delle costanti di equilibrio di una reazione di ossidoriduzione.
Estrazione:
Tecniche estrattive cenni
Estrazione liquido-solido (Soxhlet)
Estrazione liquido-liquido (in continuo e in discontinuo e apparecchiature)
Metodi analitici strumentali:
Cromatografia: principi generali. parametri che influenzano la separazione; Fase stazionaria (diretta e inversa) e fase mobile.
- Cromatografia su colonna classica, Cromatografia Flash.
- Cromatografia su strato sottile. Rf.
- Gas cromatografia: teoria. Apparecchiatura: gas, iniettori, colonne, normalizzazione, retta di taratura, standardizzazione interna.
- HPLC:Apparecchiatura
Introduction to the course:
Fields of interest in Analytical Chemistry. Methods of Analysis. Sampling. Measurable properties of systems. Fundamental and derived units of measurement. International System. Conversion factors.
Evaluation, Reliability of a result and statistics:
- Significant digits. Rounding.
- Random, systematic, gross errors. Expression of absolute error and relative error.
- Precision, accuracy.
- Statistical elements: mean, range of variation, standard deviation, coefficient of variation. Gauss curve, standard deviation from the mean, Student's t, confidence interval. Rejecting an outlier: 4d rule, Q rule. Least squares line.
Chemical equilibria in solution:
Calculation of equilibrium concentration. Mass and charge balance equations
-Acid-base equilibrium in aqueous solution. Dissociation constant of water. Strong acids and bases. Weak acids and bases. Salts.
- Calculation of the pH of solutions of: weak acids, weak bases; very dilute acids and bases; salts with weak cation or anion; buffer solutions; acid salts; strong acid plus weak acid, di- and tri-protic acids, salts of both weak acid and base.
Precipitation balances:
Solubility product
Effect of the common ion on solubility
Effect of pH on the solubility of salts with weak acid anions. Effect of complexing agents on the solubility of salts.
Activity and activity coefficient. Ionic strength. Average activity coefficient.
Electrochemistry:
Redox balances. Stack. Electrodes: examples of electrodes. Electromotive force of a cell: examples of galvanic cells. Hydrogen electrode. Table of normal stresses. Electrode potentials.
Importance of the concentration of an electrolyte, influence of pH, potentials in the presence of species that form precipitates or complexes. Calculation of the equilibrium constants of a redox reaction.
Extraction:
Extractive techniques outline
Liquid-solid extraction (Soxhlet)
Liquid-liquid extraction (continuous and discontinuous and equipment)
Instrumental analytical methods:
Chromatography: general principles. parameters affecting separation; Stationary phase (forward and reverse) and mobile phase.
- Classic column chromatography, Flash chromatography.
- Thin layer chromatography. Ref.
- Gas chromatography: theory. Equipment: gases, injectors, columns, normalization, calibration line, internal standardization.
- HPLC: Equipment
SKOOG-WEST-HOLLER Fondamenti di Chimica analitica, EdiSES
Di Marco – Pastore - Bombi Chimica analitica (trattazione algebrica e grafica degli equilibri chimici in soluzione acquosa), EdiSES
Fausta Palluotto - Appunti di chimica analitica con esercitazioni numeriche,Aracne Editrice
Cavrini –Andrisano: Analisi Farmaceutica , Società editrice Esculapio
Materiale messo a disposizione dal docente
Recommended reading includes the following works:
SKOOG-WEST-HOLLER Fondamenti di Chimica analitica, EdiSES
Di Marco – Pastore - Bombi Chimica analitica (trattazione algebrica e grafica degli equilibri chimici in soluzione acquosa), EdiSES
Fausta Palluotto - Appunti di chimica analitica con esercitazioni numeriche,Aracne Editrice
Cavrini –Andrisano: Analisi Farmaceutica , Società editrice Esculapio
Files provided by the professor
Non esistono indicazioni per non frequentanti, poiché la frequenza al corso ai sensi del regolamento didattica del Corso di Studio è obbligatoria.
There are no indications for non-attending students, since attendance at the course is mandatory in accordance with the didactic regulation of the Study programme.
L'esame sarà una prova scritta della durata di due ore. Lo scritto consiste di 10 quesiti complessivi suddivisi in due gruppi: 5 quesiti di calcoli analitici e 5 quesiti relativi alla trattazione sintetica di argomenti specifici.
Punteggi: Da 2 a 6 punti per ogni esercizio svolto correttamente (20/30)
2 punti per ogni domanda teorica svolta correttamente (10/30)
The exam will be a written test lasting two hours. It consists of 10 overall questions divided into two groups: 5 questions on analytical calculations and 5 questions relating to the concise discussion of specific topics.
Scores: From 2 to 6 points for each exercise performed correctly (20/30)
2 points for each theoretical question performed correctly (10/30)
Non sono previsti tirocini
Internships are not available
https://esami.unipi.it/esami2/programma.php?c=61341&aa=2023&docente=BARRESI&insegnamento=&sd=0
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Per ulteriori informazioni contattare il docente via email: elisabetta.barresi@unipi.it