Dipartimento di Scienze della Vita e dell'Ambiente - Guida degli insegnamenti (Syllabus)

Programma

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CHIMICA ANALITICA STRUMENTALE
GIUSEPPE SCARPONI

Sede Scienze
A.A. 2016/2017
Crediti 6
Ore 48
Periodo 1^ semestre
Lingua ITA
Codice U-gov ST01 3S024

Prerequisiti

Conoscenza degli argomenti degli insegnamenti di Matematica, Fisica, Chimica generale, Chimica organica.



Modalità di svolgimento del corso

Sono previste sia lezioni teoriche (5 crediti, 40 ore) che esercitazioni pratiche di laboratorio svolte a livello individuale o a piccoli gruppi (1 credito, 16 ore) ed esercitazioni campo (viaggi di istruzione). Al corso frontale è affiancata un’attività didattica in modalità e-learning contenente, fra l’altro: materiale didattico, test di autovalutazione, esercitazioni numeriche, istruzioni per le esercitazioni di laboratorio, prenotazione per le esercitazioni di laboratorio, area riservata ad inserimento relazioni di laboratorio da parte degli studenti, informazioni e prenotazioni per i viaggi di istruzione, presenze a lezione ed in laboratorio da parte degli studenti, risultati degli esami.



Risultati di apprendimento attesi

Conoscenze:
L’insegnamento permette agli studenti di acquisire le conoscenze fondamentali sulle basi teoriche e metodologiche delle principali tecniche dell’analisi chimica (gravimetria, volumetria, potenziometria, conduttimetria, spettrofotometria UV-Vis) e delle loro applicazioni in matrici reali (acque di sorgente, acque di fiume, neve, aerosol atmosferico).

Capacità di applicare le conoscenze:
Lo studente dovrà anche acquisire la seguente abilità professionalizzante: capacità di effettuare semplici analisi chimiche di laboratorio (gravimetriche, volumetriche, potenziometriche, conduttimetriche, spettrofotometriche UV-Vis) per il controllo analitico di matrici reali, inclusa la fase di prelievo di campioni in campo.

Competenze trasversali:
L’esecuzione di analisi di laboratorio singole e di gruppo, nonché la stesura di relazioni sulle esercitazioni svolte, contribuiscono a migliorare, sia il grado di autonomia di giudizio in generale, sia la capacità comunicativa che deriva anche dal lavoro in gruppo, sia la capacità di apprendimento in autonomia e di trarre conclusioni, dello studente.



Programma

Contenuti (lezioni frontali, 5 CFU, 40 ore). Fondamenti dell’analisi chimica. Fasi del processo analitico. Calcoli stechiometrici della chimica analitica. Qualità dei dati analitici: errori, precisione, accuratezza, materiali certificati. Attrezzatura di base per l’analisi chimica quantitativa. Bilancia analitica e controllo della taratura. Vetreria volumetrica e sua taratura. Metodi analitici classici (gravimetrico e volumetrico) ed alcune tecniche strumentali elettrochimiche (potenziometria, conduttimetria) e spettroscopiche (spettrofotometria UV-Vis), con applicazioni in campo biologico.

Esercitazioni di laboratorio (1 CFU, 16 ore/studente). Determinazione volumetrica di HCl mediante titolazione acido forte – base forte con l’uso di indicatori acido/base. Determinazione dell’acidità della pioggia o della neve mediante titolazione potenziometrica Titolazione conduttimetrica acido forte – base forte (HCl con NaOH). Determinazione dei cloruri in acqua di fiume mediante titolazione conduttimetrica per precipitazione. Determinazione degli ioduri, dei fluoruri e dei cloruri in acqua di fiume e acqua termale mediante potenziometria diretta (metodo curva di taratura). Determinazione spettrofotometrica dei nitriti in acqua di fiume (metodo curva di taratura). Determinazione spettrofotometrica di Fe(III) in acqua di fiume (metodo aggiunte standard). Al termine delle esercitazioni lo studente dovrà consegnare una relazione sull’attività di laboratorio svolta, presentando, per ogni esperienza, i dati ottenuti, i calcoli eseguiti, i risultati analitici calcolati (espressi con il corretto numero di cifre significative) e la discussione/interpretazione degli stessi.

Esercitazioni in campo (due viaggi di istruzione giornalieri). Sono previsti due viaggi di istruzione di un giorno (uno invernale, uno estivo) dedicati ad attività in campo. Sono previsti campionamenti di neve e acque di sorgente, analisi in loco (pH, conduttività, cloruri, fluoruri, ioduri, nitrati) e visita a stabilimenti di imbottigliamento acque minerali.



Modalità di svolgimento dell'esame

Metodi di valutazione dell’apprendimento:
Lo studente consegna (on line) le proprie relazioni di laboratorio. L’esame consiste in un compito scritto e successiva revisione/discussione degli elaborati. Nel compito sono previste 30 domande aperte. Queste includono anche esercizi su calcoli stechiometrici dell’analisi chimica gravimetrica e volumetrica. Ad ogni domanda viene attribuito un punteggio compreso tra zero ed uno. Il superamento dello scritto è vincolato all’acquisizione, nei calcoli stechiometrici, di un punteggio almeno uguale alla metà dei punti acquisibili. Al risultato, calcolato come somma dei punteggi ottenuti sulle singole domande, vengono aggiunti ulteriori due punti. Per il voto finale vengono valutate anche le relazioni delle esercitazioni, cui vengono assegnati fino ad un massimo di due punti. L’esame si intende superato quando il voto finale è maggiore o uguale a 18. Durante il corso di lezioni è anche prevista la possibilità di partecipare a prove in itinere (1° e 2° parziale). Il risultato di un parziale può essere mediato con l’altro purché il punteggio ottenuto sia almeno uguale a 15, con il vincolo di cui sopra. In caso di risultato negativo o di insoddisfazione in uno dei due parziali, questo può essere recuperato nella prima sessione d’esame immediatamente successiva.

Criteri di valutazione dell’apprendimento:
Nella prova scritta lo studente dovrà dimostrare di conoscere principi e metodi (teoria e pratica) delle metodologie chimico-analitiche gravimetriche, volumetriche, potenziometriche, conduttimetriche, spettrofotometriche (in UV-Vis). Nelle relazioni di laboratorio lo studente dovrà dimostrare di aver conseguito la capacità di applicare le conoscenze acquisite durante l’insegnamento ai fini dell’esecuzione di semplici analisi di laboratorio, nonché la capacità di redigere criticamente, in autonomia e/o in gruppo, un rapporto di prova.

Criteri di misurazione dell’apprendimento:
Il voto finale è attribuito in trentesimi. L’esame si intende superato quando il voto è maggiore o uguale a 18. È prevista l’assegnazione del massimo dei voti con lode (30 e lode).

Criteri di attribuzione del voto finale:
Il voto finale viene attribuito sommando alla valutazione dello scritto quella della relazione di laboratorio, quest’ultima fino ad un massimo di due punti. La lode viene attribuita quando il punteggio ottenuto dalla precedente somma superi il valore 30 e contemporaneamente lo studente abbia dimostrato piena padronanza della materia.



Testi consigliati

Appunti di lezione
D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch. Fondamenti di chimica analitica, 3a ed., EdiSES, Napoli, 2015.
D.C. Harris. Chimica analitica quantitativa, Zanichelli, Bologna, 2005.



Corsi di laurea
  • Scienze biologiche




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