COMPLEMENTI DI CHIMICA ANALITICA CON LABORATORIO

L'obiettivo del corso è quello di fornire agli studenti le nozioni fondamentali relative agli equilibri ionici in soluzione nonché gli strumenti teorici e pratici per la comprensione e realizzazione in laboratorio delle più comuni operazioni inerenti l’analisi chimica quantitativa.

Il corso si propone, infatti, di fornire una visione globale del processo analitico a partire dalla scelta del metodo di analisi fino all'elaborazione dei dati e la discussione critica dei risultati attraverso l'applicazione dei principi che regolano gli equilibri chimici in soluzione e la conoscenza delle principali metodiche (classiche e strumentali) di analisi.

Lezioni frontali, esercitazioni in aula ed esperienze di laboratorio

Avere seguito i corsi e superato con esito favorevole gli esami di Matematica, Fisica, Chimica Generale ed Inorganica

Frequenza obbligatoria

Concetti introduttivi. Energia libera di Gibbs, 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 K_T 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. 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 ed elettrodi indicatore, elettrodo a membrana, taratura dell’elettrodo, determinazione del punto di equivalenza. Titolazioni complessometriche. Indicatori metallocromici. Standardizzazione EDTA e determinazione complessometrica del rame. Titolazioni di precipitazione. Determinazione dei cloruri secondo il metodo di Mohr e di Fajans. Determinazione spettrofotometrica del ferro.

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

Esame orale

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.