COMPLEMENTI DI CHIMICA ANALITICA CON LABORATORIO
Anno accademico 2015/2016 - 1° annoCrediti: 6
SSD: CHIM/01 - CHIMICA ANALITICA
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 118 di studio individuale, 32 di lezione frontale
Semestre: 1°
Prerequisiti richiesti
Avere seguito i corsi e superato con esito favorevole gli esami di Matematica, Fisica, Chimica Generale ed Inorganica
Frequenza lezioni
Frequenza obbligatoria
Contenuti del corso
Concetti introduttivi. Energia libera, potenziale chimico, attività. Costante di equilibrio termodinamica e stechiometrica. Forza ionica. Teoria di Debye-Huckel, coefficienti di attività. Fattori che influenzano la costante di equilibrio. Dipendenza della costante di equilibrio dalla temperatura. Relazione tra KT e Kst.
Teorie acido-base. Prodotto ionico dell’acqua. Definizione di pH. Forza di acidi e basi. Acidi e basi forti: calcolo del pH e contributo della dissociazione dell’acqua. Rappresentazione grafica. Risoluzione di problemi relativi agli equilibri in soluzione. Bilancio di massa, bilancio protonico, bilancio di carica. Acidi e basi deboli: grado di dissociazione, calcolo rigoroso del pH. Soluzioni tampone: calcolo del pH, potere tampone. Acidi poliprotici. Diagrammi di distribuzione. Anfoliti. Titolazioni acido forte-base forte, acido debole monoprotico-base forte, acido debole poliprotico-base forte.
Equilibri di precipitazione. Prodotto di solubilità, dipendenza dalla temperatura e forza ionica. Solubilità, effetto dello ione in comune, del pH e della formazione di complessi.
Equilibri di complessazione. Calcolo della concentrazione delle specie, competizione con il protone. EDTA, costante di formazione condizionale, pH minimo operativo. Titolazioni complessometriche.
Laboratorio. Vetreria, taratura dei recipienti volumetrici. Bilancia analitica. Analisi volumetrica. Titolazioni acido-base. Standard primari e secondari, scelta dell’indicatore. Titolazioni potenziometriche. Celle galvaniche, elettrodi di riferimento e indicatori, elettrodo a membrana, taratura dell’elettrodo, determinazione del punto di equivalenza. Titolazioni complessometriche. Indicatori metallocromici. Standardizzazione EDTA e determinazione complessometrica del rame. Determinazione spettrofotometrica del ferro.
Testi di riferimento
1. H. Freiser, Q. Fernando, “Gli Equilibri Ionici nella Chimica Analitica", Piccin Editore, Padova
2. Daniel C. Harris, “Chimica Analitica Quantitativa”, Zanichelli Editore, Bologna
3. I. M. Kolthoff, E. B. Sandell, E. J. Meehan, S. Bruckenstein, “Analisi Chimica Quantitativa”, Piccin Editore, Padova
Programmazione del corso
| * | Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|---|
| 1 | * | Energia libera, potenziale chimico, attività. Costante di equilibrio termodinamica e stechiometrica. Forza ionica. Teoria di Debye-Huckel, coefficienti di attività. | |
| 2 | * | Fattori che influenzano la costante di equilibrio. Dipendenza della costante di equilibrio dalla temperatura. Relazione tra KT e Kst. | |
| 3 | * | Teorie acido-base. Prodotto ionico dell’acqua. Definizione di pH. Forza di acidi e basi. Acidi e basi forti: calcolo del pH e contributo della dissociazione dell’acqua. Rappresentazione grafica. | |
| 4 | * | Risoluzione di problemi relativi agli equilibri in soluzione. Bilancio di massa, bilancio protonico, bilancio di carica. Acidi e basi deboli: grado di dissociazione, calcolo rigoroso del pH. | |
| 5 | * | Soluzioni tampone: calcolo del pH, potere tampone. Acidi poliprotici. Diagrammi di distribuzione. Anfoliti. Titolazioni acido-base. | |
| 6 | * | Equilibri di precipitazione. Prodotto di solubilità, dipendenza dalla temperatura e forza ionica. Solubilità, effetto dello ione in comune, del pH e della formazione di complessi. | |
| 7 | * | Equilibri di complessazione. Calcolo della concentrazione delle specie, competizione con il protone. EDTA, costante di formazione condizionale, pH minimo operativo. Titolazioni complessometriche. | |
| 8 | * | Laboratorio. Vetreria, taratura dei recipienti volumetrici. Bilancia analitica. | |
| 9 | * | Laboratorio. Analisi volumetrica. Titolazioni acido-base. Standard primari e secondari, scelta dell’indicatore. | |
| 10 | * | Laboratorio. Titolazioni potenziometriche. Celle galvaniche, elettrodi di riferimento e indicatori, elettrodo a membrana, taratura dell’elettrodo, determinazione del punto di equivalenza. | |
| 11 | * | Laboratorio. Titolazioni complessometriche. Indicatori metallocromici. Standardizzazione EDTA e determinazione complessometrica del rame. | |
| 12 | * | Laboratorio. Determinazione spettrofotometrica del ferro. |
N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame. Rispondere in maniera sufficiente o anche più che sufficiente alle domande su tali argomenti non assicura, pertanto, il superamento dell'esame.
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Esame orale
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
Le domande verteranno esclusivamente sugli argomenti presentati nel corso delle lezioni e dell'attività di laboratorio. Gli esercizi saranno della stessa tipologia di quelli presentati e svolti durante le lezioni.