Chimica analitica e strumentale IV anno biotecn san

I.I.S.S. “BOSCARDIN” – VICENZA
A.S. 2016/2017
CHIMICA MATERIALI E BIOTECNOLOGIE
Articolazione: BIOTECNOLOGIE SANITARIE
Programmazione di dipartimento di
CHIMICA ANALITICA E STRUMENTALE
Classe QUARTA
*contenuti irrinunciabili di base
CONTENUTI
CONOSCENZA
ABILITA’/CAPACITA’
Equilibri acido-base.
La teoria degli indicatori di pH.*
Idrolisi salina. Sistemi tampone
del pH. Calcolo del pH dei sali e
dei sistemi tampone.*(Ripasso)
Acidi poliprotici. Sali di acidi
poliprotici. Tamponi con sali di
acidi poliprotici.
Descrivere il comportamento delle
soluzioni tampone, saperle allestire e
prevedere il pH.* Calcolare come varia
il pH di una soluzione tampone per
aggiunta di un acido o di una base.*
Scegliere la soluzione tampone più
opportuna.*
Usare e tarare il pHmetro, elaborare i
dati raccolti al fine di ottenere tabelle e
grafici.* Descrivere e interpretare curve
di titolazione.*
Attribuire il nome ai composti di
coordinazione.
Scrivere le reazioni di formazione dei
complessi per stadi e riportare le
relative Kf*. Riportare l’equilibrio
complessivo e la relativa Ks*. Ricavare
informazioni sulla stabilità dei
complessi a partire dalla Ks.
Interpretare i diagrammi di
distribuzione percentuale dei complessi
metallici con leganti monodentati.
Descrivere, facendo uso di equazioni
chimiche, il funzionamento degli
indicatori metallo cromici*.
14 ore
I composti di coordinazione
102ore
Potenziometria
12 ore
Composti di coordinazione e loro
nomenclatura. Leganti:
classificazione*. Formazione di
complessi attraverso reazioni
acido-base.* Costanti di
formazione e costanti di
stabilità*. Effetto della
formazione di complessi sulla
solubilità dei Sali. Influenza del
pH sulla formazione dei
complessi.
EDTA*. Sapere che l’EDTA
forma complessi metallici in un
unico stadio.*
Indicatori metallocromici*.
Metodo della titolazione diretta.*
Elettrodi e potenziale di
elettrodo, classificazione degli
elettrodi.*
Legge di Nernst, celle
galvaniche, calcolo della tensione
teorica di una pila, pila di
Daniell, pile a concentrazione.*
Strumentazione in
potenziometrica. Elettrodi di
misura e di riferimento. Elettrodi
di riferimento: elettrodo a
calomelano, elettrodo ad
argento/argento cloruro*.
Elettrodo a vetro: generalità,
Schematizzare una semicella e saper
calcolare il potenziale di elettrodo.*
Schematizzare una pila e saperne
calcolare la f.e.m.*
Allestire e utilizzare gli elettrodi di
riferimento, essere in grado di
mantenere e utilizzare un elettrodo a
vetro.
Saper tarare e utilizzare un pHmetro.*
Titolazioni redox
12 ore
5.Spettrofotometria UVVisibile
22 ore
Termodinamica
12 ore
Principi generali della
separazione cromatografica
12 0re
meccanismo di azione della
membrana di vetro, potenziale
del sistema completo.*
Elettrodi selettivi.
Potere ossidante e riducente degli
agenti titolanti.* Relazione tra
costante di equilibrio e ΔE°.
Condizioni per eseguire una
titolazione redox. Indicatori*.
Permanganometria*. Iodimetria e
iodometria.
Luce: teoria ondulatoria e
corpuscolare*. Parametri che
caratterizzano le radiazioni
elettromagnetiche*. Luce
visibile*. Luce bianca*.
Radiazioni “monocromatiche”.
Interazione luce materia.
Assorbimento* ed emissione.
Assorbimento e transizioni
energetiche elettroniche,
vibrazionali e rotazionali. Diversi
tipi di transizioni elettroniche ed
assorbimento nell’UV-visibile.
Analisi qualitativa*. Analisi
quantitativa: trasmittanza* e
assorbanza*, legge
dell’assorbimento*, applicabilità
della legge di Lambert e Beer*.
Scelta della λ di lavoro*.
Strumentazione: schema a
blocchi, sorgenti,
monocromatori, rivelatori*. Tipi
di strumento: strumenti doppio
raggio e confronto con gli
strumenti monoraggio, metodi di
analisi.*
Processi spontanei e non
spontanei*. Sistema, ambiente e
universo*. Le funzioni di stato:
H, S, G. Cenni a primo e secondo
principio della termodinamica.
Relazione tra G, H , T e S.
Criterio di reversibilità a T e P
costanti. Variazione di energia
libera standard*. Relazione tra
ΔG e quoziente di reazione.
Relazione tra ΔG° e costante K*.
Principi generali della
separazione cromatografica.
L’esperimento di Tswettt.
Meccanismi chimico-fisici della
separazione cromatografica.
Tecniche cromatografiche.
Cromatografia su strato sottile*.
Riportare le semireazioni di ossidazione
e riduzione e la reazione complessiva
relative alla reazione che avviene nella
titolazione*. Eseguire una titolazione
redox ed eseguire i calcoli
stechiometrici che consentono di risalire
alla quantità di analita*.
Registrare uno spettro di assorbimento e
individuare la λ ottimale per l’analisi
quantitativa*.
Preparare le soluzione standard
concentrata, diluita e le soluzioni
standard di lavoro*.
Eseguire un’analisi chimica quantitativa
data la metodica.*
Descrivere le funzioni dei vari blocchi
nello schema a blocchi.*
Descrivere il principio di
funzionamento dei vari componenti lo
spettrofotometro.
Prevedere il ΔS di trasformazioni
chimiche e fisiche.*
Prevedere la spontaneità di una reazione
sulla base dei valori di T, ΔH e ΔS.
Calcolare K dal valore di ΔG°.
Eseguire una separazione
cromatografica tramite TLC*.
Misurare i parametri che consentono di
calcolare Rf*. Efficienza, risoluzione,
capacità e riproducibilità applicata alla
TLC.
99 ORE: comprendenti le lezioni e le attività di laboratorio, le ore da dedicare a verifiche scritte e orali
e alle attività di recupero (per le quali sono previste circa 6 ore).
LABORATORIO
Si prevede lo svolgimento di esperienze connesse con i contenuti teorici sviluppati nei moduli suindicati.
In particolare sono state concordate in dipartimento le seguenti esperienze:
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Ripasso ed eventuale recupero di esperienze dell'anno precedente non svolte
Preparazioni di soluzioni in Molarità e Normalità partendo da acidi o basi concentrati
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Titolazioni acido base:
Standardizzazione dell’acido cloridrico con carbonato;
Standardizzazione di un acido con una base a titolo noto;
Acidità dell'olio extravergine d'oliva (facoltativa)
Acidità del latte (facoltativa)
Determinazione dell’acido ortofosforico dalla “coca cola” (facoltativa)
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Titolazione complessiometrica:
Determinazione della durezza permanente e temporanea con EDTA nell’acqua potabile.
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Titolazioni di precipitazione - Argentometria:
Determinazione dei cloruri con il metodo di “Mohr” nell’acqua potabile.
Determinazione dei cloruri con il metodo di “Volhard” (facoltativa)
Determinazione dei cloruri nel sapone delle mani. (facoltativa)
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Titolazioni redox - Permanganatometria:
Preparazione di una soluzione di permanganato di potassio 0.1N e relativa standardizzazione con ossalato di
sodio.
Determinazione del titolo dell’acqua ossigenata commerciale al 3,5%.
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Titolazione redox - Iodo-iodimetrica:
Determinazione del n° di iodio con il reattivo di Wjls.
Determinazione della vitamina C nel succo di limone (facoltativa).
Determinazione del cloro attivo negli ipocloriti (facoltativa)
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Analisi spettrofotometrica:
Uso dello spettrofotometro U.V.Vis
Retta di taratura dello ione nitrito con il reattivo di Griess
Retta di taratura dello ione ammonio con il reattivo di Nessler.
Retta di taratura dei solfati e fosfati (facoltativa)
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L’attività di laboratorio si propone in questa disciplina il raggiungimento dei seguenti obiettivi:
(*contenuti e abilità da conseguire per il livello base)
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Conoscere e applicare le norme di sicurezza nel laboratorio chimico;*
Conoscere e saper utilizzare strumenti di laboratorio e vetreria;*
Individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali;*
Effettuare l’elaborazione dati delle esperienze proposte;*
Interpretare dati e risultati sperimentali in relazione a semplici modelli teorici di riferimento;*
Redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni
professionali;*
Controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza.