Chemia analityczna

stacjonarne

jednolite magisterskie

obowiązkowy

wykład: 34 godz. / egzamin

ćwiczenia: 26 godz. / zaliczenie na ocenę

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

kierunki studiów: chemia

dr hab. Krzysztof Kuśmierek

Aktywność / obciążenie studenta w godz.

1. Udział w wykładach / 34

2. Udział w ćwiczeniach / 26

3. Samodzielne studiowanie tematyki wykładów / 40

4. Samodzielne przygotowanie do ćwiczeń / 30

5. Przygotowanie do egzaminu / 16

6. Przygotowanie do zaliczenia / 10

Godz. / ECTS

Sumaryczne obciążenie pracą studenta: 156 / 6

Zajęcia z udziałem nauczycieli: 60 / 2,4

Zajęcia powiązane z działalnością naukową: 156 / 6

Podstawowe zagadnienia chemii analitycznej. Odczynniki, aparatura i zasady pracy w laboratorium analitycznym. Parametry charakteryzujące 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 makro-makro i makro-mikro z wykorzystaniem metod: ekstrakcji, selektywnego strącania związków trudno rozpuszczalnych, wymiany jonowej, lotności substancji. Standaryzacja i kalibracja metod analitycznych. Błędy w analizie chemicznej. Zasady dobrej praktyki laboratoryjnej. 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. Ogólna 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 na reakcje redoks, krzywe miareczkowania redoksometrycznego, wskaźniki PK miareczkowania redoks. Zastosowanie redoksometrycznych metod oznaczania w analizie chemicznej.

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

6. Etapy przygotowania próbek do analizy. Zagadnienia: pobierania, 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. Standaryzacja i kalibracja metod analitycznych.

10. Zasady dobrej praktyki laboratoryjnej.

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

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)

3. Zajęcia komputerowe obejmujące zagadnienia związane z wykorzystaniem programu EXCEL w obliczeniach analitycznych.

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, Warszawa 2006

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. Zna klasyczne oraz instrumentalne metody analityczne, ich możliwości analityczne i podstawy teoretyczne. Zna zasady pracy i rygory związane z realizacją zadań analitycznych. Posiada znajomość metod sprawdzania wiarygodności wyników ilościowej analizy chemicznej oraz posługiwania się statystycznymi metodami oceny wyników analizy. Zna tendencje rozwojowe aparatury analitycznej. / K_W06

U1. Umie mierzyć i obliczać istotne parametry materiałów, zjawisk i procesów chemicznych. / K_U04

U2. Potrafi w sposób krytyczny ocenić wyniki eksperymentów, obserwacji i obliczeń teoretycznych, a także przedyskutować błędy pomiarowe. / K_U06

U3.Ma umiejętność wykonania analizy ilościowej i jakościowej w oparciu o opracowaną procedurę analityczną. Potrafi wykorzystać aparaturę badawczo-naukową do analizy mieszanin oraz próbek środowiskowych. / K_U07

U4. Potrafi merytorycznie opracować problem z zakresu chemii i nauk pokrewnych z wykorzystaniem literatury polsko- i obcojęzycznej, a także własnych obserwacji i przemyśleń. Potrafi w przystępny sposób przedstawić opracowany problem w formie pisemnej i ustnej, zarówno w języku polskim, jak i angielskim. / K_U11

U5. / Potrafi współdziałać z innymi osobami w ramach prac zespołowych i kierować pracą zespołu. / K_U19

Przedmiot zaliczany jest na podstawie egzaminu ustnego (po III semestrze).

Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych.

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

1. Efekty uczenia się sprawdzane są na podstawie ustnego egzaminu dotyczącego materiału wykładowego;

ocena 3 (dst) – odpowiedź w 50-60% poprawna

ocena 3,5 (dst+) – odpowiedź w 61-70% poprawna

ocena 4,0 (db) – odpowiedź w 71-80% poprawna

ocena 4,5 (db+) – odpowiedź w 81-90% poprawna

ocena 5,0 (bdb) – odpowiedź w pow. 91% poprawna

2. Efekty U1 sprawdzane są na podstawie 5 pisemnych kolokwiów cząstkowych dotyczących rozwiązywania zadań związanych z ilościową analizą chemiczną Za każde kolokwium można uzyskać 8 punktów, razem 40 punktów; lub kolokwium końcowego za które można uzyskać również 40 punktów.

ocena 3 (dst) – 25-26 punktów

ocena 3,5 (dst+) – 27-29 punktów

ocena 4,0 (db) – 30-33 punkty

ocena 4,5 (db+) – 34-37 punktów

ocena 5,0 (bdb) – 38-40 punktów

brak