Chemia analityczna

niestacjonarne

I stopnia

obowiązkowy

W 28/x, Ćw 22/+, L30/+

Chemia ogólna i nieorganiczna/znajomość zagadnień wykładanych w ramach w/w przedmiotu

Chemia/ Wszystkie specjalności

Dr inż. Anna Drzewińska

1. Udział studenta w wykładach / 28

2. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 60

3. Udział w ćwiczeniach audytoryjnych / 22

4. Samodzielne przygotowanie się do ćwiczeń audytoryjnych / 60

5. Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych / 30

6. Samodzielne przygotowanie się do laboratoriów / 98

7. Udział w konsultacjach / 10

8. Przygotowanie do egzaminu / 20

9. Udział w egzaminie / 2

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 330 /11 ECTS

Zajęcia z udziałem nauczycieli: 1+3+5+7+9= / 6 ECTS

Zajęcia o charakterze praktycznym: 5+6= / 3,5 ECTS

Podstawowe zagadnienia chemii analitycznej. Odczynniki, aparatura

i zasady pracy w laboratorium analitycznym. Parametry charaktery- zujące metody analityczne. Metody analizy makro – analiza wagowa

i objętościowa (oparta na reakcjach: protolitycznych, redoks, strącania związków trudno rozpuszczalnych, tworzenia kompleksów). Pobieranie i przygotowanie próbki analitycznej. Problemy analizy śladowej. Techniki rozdzielań makr-makro i makro-mikro z wykorzystaniem metod: ekstrakcji, selektywnego strącania związków trudno rozpuszczalnych, wymiany jonowej, lotności substancji. Znaczenie metod instrumentalnych w rozwoju chemii analitycznej. Teoretyczne podstawy różnych metod instrumentalnych. Metody spektroskopowe, metody elektrochemiczne; metody chromatograficzne. Błędy w analizie chemicznej. Obliczenia w chemii analitycznej.

Wykład / Wykład przedstawiony w firmie audiowizualnej (slajdy

w programie Power Point), okresowo prowadzone repetycje podsumowujące wyłożony materiał aktywujące dyskusję studentów, samodzielne studiowanie przez studentów literatury zaproponowanej przez prowadzącego wykład.

1. Ogólną charakterystyka przedmiotu.

Podstawowe metody analityczne i ich klasyfikacja. Zasady pracy

w laboratorium analitycznym, sprzęt laboratoryjny, odczynniki

i roztwory. Parametry charakteryzujące metody analityczne.

2. Alkacymetryczne metody analizy.

Definicje kwasu i zasady wg różnych teorii, równowagi wymiany protonu wg teorii Brönsteda, rola rozpuszczalnika w reakcjach wymiany protonu, rodzaje reakcji kwas- zasada, rola roztworów buforowych, metody analizy ilościowej oparte na reakcji kwas – zasada, krzywe miareczkowania alkacymetrycznego, wskaźniki PK miareczkowania alkacymetrycznego. Zastosowanie metod alkacymetrycznych w analizie chemicznej.

3. Analiza kompleksometryczna

Teoretyczne podstawy reakcji tworzenia związków kompleksowych i ich klasyfikacja, własności kompleksów, kompleksometria i wskaźniki stosowane w kompleksometrii. Techniki miareczkowania kompleksometrycznego.

4. Redoksometryczne metody miareczkowe.

Równowagi w układach redoks, sterowanie przebiegiem tych reakcji, wpływ środowiska, wskaźniki PK miareczkowania redokso- metrycznego. Zastosowanie redoksometrycznych metod oznaczania w analizie chemicznej.

5. Reakcje strącania związków trudno rozpuszczalnych, iloczyn rozpuszczalności. Osady w analizie wagowej; miareczkowa analiza strąceniowa, wskaźniki PK miareczkowania strąceniowego.

6. Etapy przygotowania próbek do analizy.

Pobieranie, przygotowania i przechowywania próbek analitycznych, dobór metody i warunków przeprowadzania analitów do roztworu.

7. Zagadnienia wydzielania i rozdzielania składników próbek złożonych. Rozdzielanie: makro-makro, mikro-makro, podstawowe metody rozdzielania: ekstrakcja: prawo podziału, równowagi

w układach ekstrakcyjnych, rola ekstrakcji w analizie chemicznej;

wymiana jonowa: technika jonitowa, zastosowanie w analizie;

metody rozdzielania oparte na lotności substancji.

8. Błędy w chemii analitycznej

Podstawowe pojęcia, rodzaje błędów, matematyczna ocena wyników analizy.

9. Metody instrumentalne na tle metod analizy klasycznej. Znaczenie metod instrumentalnych w rozwoju chemii analitycznej.

10. Metody spektroskopowe

Podstawy ogólne. Spektrofotometria absorpcyjna UV/VIS, absorpcyjna spektrometria atomowa (ASA), spektrometria emisyjna (fotometria płomieniowa, ICP AES, ICP-MS – aparatura, zastosowanie w analizie jakościowej i ilościowej).

11. Metody chromatograficzne

Podstawowe pojęcia i definicje. Chromatografia gazowa, chroma-

tografia cieczowa kolumnowa i cienkowarstwowa - analiza jakościowa i ilościowa. Przykłady zastosowań.

12. Metody elektrochemiczne

Potencjometria, polarografia, woltamperometria. Aparatura. Zastosowanie w analizie makro i w oznaczeniach śladowych.

Ćwiczenia audytoryjne / Rozwiązywanie zadań dotyczących obliczeń wykonywanych w ramach ilościowej analizy klasycznej.

1. Obliczenia rachunkowe związane z przeliczaniem stężeń i przygotowywaniem różnego rodzaju roztworów np. roztworów buforowych.

2. Obliczenia rachunkowe związane z oznaczeniami ilościowymi analitów metodami analizy klasycznej wagowej i objętościowej (alkacymetria, kompleksometria, redoksometria, analiza strąceniowa)

Laboratorium / Samodzielne wykonanie przez studentów oznaczeń ilościowych analitów w próbkach przygotowanych przez prowadzącego laboratorium, prowadzenie przez studentów dziennika laboratoryjnego.

1. Wagowe oznaczenie niklu w postaci dimetyloglioksymianu niklu

2. Oznaczanie węglanów obok wodorotlenków metodą Wardera

3. Kompleksometryczne oznaczanie magnezu.

4. Jodometryczne oznaczanie miedzi

5. Oznaczanie chlorków metoda Volharda

podstawowa:

1. J. Minczewski, Z. Marczenko, Chemia analityczna, T. 1 i 2, PWN 2009

2. Z. Galus, Ćwiczenia rachunkowe z chemii analitycznej, PWN 2007

3. R. Kocjan (red), Chemia analityczna T. 1 i 2, PZWL 2002

4. A. Cygański, Chemiczne metody analizy ilościowej, WNT 2005

5. A. Hulanicki, Współczesna chemia analityczna, PWN 2001

6. W. Hyk, Z. Stojek, Analiza statystyczna w laboratorium analitycznym, Komitet Chemii Analitycznej PAN, Warszawa 2000

7. D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch, Podstawy chemii analitycznej, Wydawnictwo naukowe PWN, Tom 1 i 2, Warszawa 2006

8. W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, PWN 2002

uzupełniająca:

1. J. Namieśnik (red), Przygotowanie próbek środowiskowych do analizy, WNT 2000

2. A. Cygański, Obliczenia w chemii analitycznej, WNT 2000

3. Praca zbiorowa: red. P. Konieczka, J. Namieśnik „Ocena i kontrola jakości wyników pomiarów analitycznych”, WNT, Warszawa 2007.

4. E. Bulska, Metrologia chemiczna. Sztuka prowadzenia pomiarów, Wydawnictwo Malamut, Warszawa 2008.

5. D. Harvey, Analytical Chemistry 2.0, Electronic version, 2008

W1 / Student zna zasady pracy oraz rygory jakie muszą być

przestrzegane w laboratorium analitycznym / K_W05

W2 / Student zna zagadnienia teoretyczne związane z prowadzeniem procesu analitycznego obejmujące etapy przygotowania próbek do analizy: prawidłowe pobieranie próbek do badań i ich przechowywanie, przeprowadzanie analizowanych materiałów do roztworu, rozdzielanie i zagęszczanie analitów oraz oznaczenie analitów różnymi technikami / K_W05

W3 / Student zna teoretyczne podstawy klasycznych metod analitycznych: metody grawimetryczne – analiza wagowa; metody analizy objętościowej – alkacymetria, kompleksometria, redoksometria, analiza strąceniowa / K_W05

W4 / Student zna podstawowe metody wydzielania i rozdzielania składników z próbek złożonych: metody ekstrakcyjne, metody oparte na wymianie jonowej, metody oparte na lotności substancji / K_W05

W5 / Student zna podstawowe rodzaje błędów popełnianych w ilościowej analizie chemicznej i przyczyny ich powstawania / K_W05

W6 / Student zna podstawy i możliwości analityczne podstawowych metod instrumentalnych wykorzystywanych w analizie ilościowej: metody spektroskopowe – spektrofotometria UV-VIS, absorpcyjna spektrometria atomowa, fotometria płomieniowa, spektrografia emisyjna ICP-AES; metody elektroanalityczne – potencjometria, polarografia; podstawowe metody chromatograficzne / K_W05

U1 / Student umie przeprowadzić obliczenia stechiometryczne w zakresie wykonywanych oznaczeń ilościowych / K_U04

U2 / Student potrafi ocenić uzyskany wynik analizy ilościowej z punktu widzenia dokładności i precyzji / K_U04

U3 / Student umie przeprowadzić podstawowe oznaczenia ilościowe stosując metody analizy klasycznej i instrumentalnej / K_U07

U4 / Student umie wykorzystać podstawowy sprzęt laboratoryjny

w prowadzonym procesie analitycznym / K_U06

U5 / Student ma umiejętność wykonania analizy ilościowej w oparciu

o opracowaną procedurę analityczną / K_U07

U6 / Student ma umiejętność poszerzania wiedzy w oparciu

o umiejętność korzystania z literatury naukowej, odpowiednich norm i aktów prawnych / K_U09

K1/ Student potrafi współdziałać w grupie / K_K02

Przedmiot zaliczany jest na podstawie: egzaminu ustnego.

Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych oraz ćwiczeń audytoryjnych.

Ćwiczenia laboratoryjne zaliczane są na podstawie: ocen uzyskanych z kolokwiów dotyczących zagadnień związanych

z wykonywanymi oznaczeniami, ocen uzyskanych wyników oznaczeń, oceny z prowadzenia dziennika laboratoryjnego, obecności na wszystkich ćwiczeniach laboratoryjnych;

Ćwiczenia audytoryjne zaliczane są na podstawie kolokwiów pisemnych dotyczących rozwiązywania zadań rachunkowych z zakresu chemii analitycznej.

1. Efekty W1-W6, U6 sprawdzane są na podstawie ustnego

egzaminu dotyczącego materiału wykładowego;

2. Efekt U1 sprawdzany jest na podstawie pisemnych kolokwiów dotyczących rozwiązywania zadań związanych z ilościową analizą chemiczną;

3. Efekty U2-U5 sprawdzane jest na podstawie pisemnego sprawdzianu z przygotowania do zajęć laboratoryjnych, oceny dokładności wykonanych oznaczeń ilościowych oraz oceny zachowania się i praktycznych umiejętności studenta podczas realizacji ćwiczeń laboratoryjnych;

4. Efekt K1 sprawdzany jest na podstawie oceny umiejętności współpracy studenta przy wykonywaniu grupowych ćwiczeń laboratoryjnych oraz oceny udziału w dyskusjach podczas repetycji wykładowych.