OBIETTIVI FORMATIVI

La Chimica analitica sviluppa ed applica metodi, strumenti e strategie per ottenere informazione sulla composizione e sulla natura della materia nello spazio e nel tempo. Si approfondisce lo studio degli equilibri chimici per il calcolo delle concentrazioni delle specie chimiche. Si studiano le basi della statistica e le loro applicazioni alla chimica analitica.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Il corso fornisce nozioni di base di chimica analitica, che comprendono le metodologie analitiche, la scelta del metodo di analisi e l’accuratezza ottenibile, il campionamento, le cause di errore, la valutazione dell’importanza di una giusta calibrazione e dell’uso degli standard . Saranno inoltre forniti gli strumenti conoscitivi per l’interpretazione dei dati analitici con l’ausilio di principi di statistica, per poter valutare l’attendibilità dei dati ricavati da una serie di analisi.

MODALITA' DIDATTICHE

La didattica è organizzata in lezioni frontali, supportata con presentazioni power point ed altro materiale didattico disponibile su www.aulaweb.unige.it/.

La didattica frontale e gli esami possono essere svolti a distanza in modalità telematica.

PROGRAMMA/CONTENUTO

A. Metodologia della chimica analitica

• Definizione e scopi della chimica analitica. Buone pratiche di laboratorio. Le principali fasi del processo analitico. Quantità e unità di misura. Descrizione del sistema.
• Attività e concentrazione, forza ionica e coefficienti di attività, equazione di Debye Hukel.
• Equilibrio chimico, legge di azione di massa, costanti di equilibrio, calcolo delle costanti di equilibrio, reazioni complete, condizioni di reazione, il solvente.
• Cinetica chimica.

B. Basi di statistica

• Esperimenti random, popolazione, campione. Frequenza assoluta e relativa, variabili casuali.
• Regolarità statistica, distribuzione delle frequenze, distribuzione delle probabilità.
• Teorema del limite centrale.
• Variabili continue. Istogramma delle frequenze, distribuzione di probabilità per variabili continue. Locazione, dispersione, locazione e dispersione del campione.
• Distribuzione normale standard.
• Distribuzione della media, distribuzione di Student, distribuzione di Fisher.
• I test di significato.
• Test sulla media di un singolo campione di N ripetizioni.
• Test tra medie di due campioni differenti, N1 e N2.
• Test su dati accoppiati. Test di Dixon.
• La calibrazione di uno strumento-Regressione univariata.
• Errori sistematici e casuali. Accuratezza e Precisione.
• LOD e LOQ.
• Leggibilità (Apprezzamento).

C. Reazioni chimiche.

• Reazioni acido-base di Brönsted. I solventi: proprietà e classificazione. Il solvente acqua, reazioni di protolisi in acqua.
• Impostazione generica di un equilibrio: stato di base, reazioni ed equazioni, condizioni di massa e di carica.

Calcolo delle concentrazioni all’equilibrio

• Acido debole monoprotico disciolto in acqua, curva di neutralizzazione con base forte
• Acido forte monoprotico disciolto in acqua, curva di neutralizzazione con base forte.
• Base forte monobasica disciolta in acqua, curva di neutralizzazione con acido forte.
• Base debole monobasica disciolta in acqua, curva di neutralizzazione con acido forte.
• Acido debole e base forte disciolti in acqua
• Acido debole e base debole disciolti in acqua
• Le soluzioni tampone: il potere tampone e l’ indice di Van Slyke.
• Reazioni di complessazione: generalità, complessi con ligandi unidentati, i ligandi chelanti.
• Reazioni di precipitazione: generalità, dissoluzione, precipitazione, le reazioni concomitanti. Calcolo delle concentrazioni all’equilibrio.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

M. Forina, "Introduzione alla Chimica Analitica", ECIG, Genova, 2003, ISBN: 88-7545-986-X.

D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch "Fondamenti di Chimica Analitica", EDISES, Napoli, 2005, ISBN: 8879593005

D. S. Hage, J. D. Carr, “Chimica Analitica e Analisi Quantitativa”, PICCIN, Padova, 2012, ISBN 978-88-299-2118-8.