Chimica analitica

Campioni e metodi analitici: campionamento, strategie di campionamento, tecniche di campionamento, conservazione del campione, standardizzazione, calibrazione.
Trattamento e valutazione di dati statistici: errori nelle analisi chimica, fonti e trattamento dell'errore nel processo analitico, caratteristiche di una metodica analitica (esattezza e precisione), propagazione dell'errore e cifre significative, trattamento statistico dell'errore, intervalli di fiducia, analisi della varianza, deviazione standard, deviazione standard relativa percentuale, deviazione standard della media.
Classificazioni delle sostanze chimiche: segnali di pericolo, su contenitori e imballi. Descrizione della principale vetreria utilizzata in laboratorio.
Equilibri acido-base: calcolo del pH di basi e acidi, forti e deboli, mono e poliprotici, puri e in miscele- trattamento sistematico e approssimazioni. Specie principale, funzione di distribuzione, diagramma di distribuzione.
Specie anfiprotica: calcolo del pH.
Soluzioni tampone: equazione di Henderson-Hasselbalch, approssimazioni nel calcolo del pH. Capacità tamponante.
Introduzione su titolazioni acido-base e indicatori acido-base.
I complessi: costanti di formazione e di instabilità, parziali e globali. Trattamento sistematico dell'equilibrio di complessazione. Specie principale (in funzione di [L]). Funzione di distribuzione (β= f [L]). Diagramma di distribuzione - effetto del valore delle K sul Diagramma. Esempi di calcolo della concentrazione delle specie in soluzione e di solubilità di specie poco solubili in presenza di equilibri di complessazione. Stabilità di un complesso e pH. Costante condizionale. Esempi di utilizzo dei complessi in analisi (complessi colorati, solubilizzazione, mascheramento).
Leganti multidentati: complessi metallo - EDTA. Costante condizionale. Utilizzo di EDTA.
Introduzione su titolazioni complessometriche e indicatori metallocromici.

Equilibri di precipitazione: solubilità e prodotto di solubilità. Effetto dello ione comune. Effetto di equilibri competitivi. Reazioni di precipitazione. Separazioni per precipitazione frazionata.
Equilibri di precipitazione: calcolo della solubilità di un sale il cui anione sia la base coniugata di un acido debole, a pH noto.
Introduzione su titolazioni di precipitazione e indicatori.
Reazioni di precipitazione da soluzioni a pH costante.
Equilibri redox: analogie e differenze tra equilibri acido-base, di complessazione e redox.
Descrizione delle celle galvaniche: rappresentazione schematica di una cella, descrizione dell'elettrodo standard a idrogeno e sua applicazione, equazione di Nernst e sua applicazione, calcolo delle costanti di equilibrio redox.
Calcolo dei potenziali termodinamici di cella.
Applicazione dei potenziali di riduzione: curve di titolazione redox, permanganometria, titolazioni con bicromato di potassio, titolazioni iodometriche.
Descrizione di: indicatori redox, reagenti ossidanti ausiliari, reagenti riducenti ausiliari, riduttori di Jones e Walden.
Potenziometria: schema di una tipica cella per analisi potenziometriche.
Descrizione del potenziale di giunzione.
Elettrodi di riferimento: a calomelano, a argento/cloruro d'argento e calcolo dei loro potenziali.
Descrizione degli elettrodi indicatori: elettrodi metallici (di prima, seconda, terza e quarta specie), elettrodo a vetro (determinazione del potenziale di membrane, del potenziale di interfase, conseguenze dell'errore alcalino e acido), elettrodi a membrana cristallina, elettrodi per gas.

ESERCITAZIONE:
Svolgimento di esercizi sugli argomenti svolti in aula.

MODULO DI LABORATORIO
Istruzioni di base per operare nel laboratorio analitico e svolgere le esperienze in programma. Utilizzo buretta, pipetta, propipetta, taratura pipetta/matraccio.

Titolazioni con indicatore: acido base (HCl con NaOH, acido acetico nell'aceto).
Titolazione di complessazione (durezza totale dell'acqua con EDTA).
Titolazione redox (determinazione iodometrica dell'acido ascorbico, determinazione del contenuto di ferro in un campione incognito con permanganato).