Chemia analityczna

obowiązkowe

Mieszany: realizowany zdalnie i w sali

Cele przedmiotu

Zdobycie niezbędnej wiedzy z zakresu chemii analitycznej, w tym poznanie etapów procesu analitycznego, reakcji zachodzących w roztworach wodnych, podziału kationów i anionów oraz ustalenie jakościowego i ilościowego składu badanych substancji.

CHEMIA ANALITYCZNA

Kierunek CHEMIA, wszystkie specjalności

Wykład, semestr 2, 30 godzin

Konwersatorium, semestr 2, 30 godzin

Laboratorium, semestr 2, 60 godzin

A. Problematyka wykładu i konwersatorium

Rola i zadania chemii analitycznej. Systematyka metod analitycznych. Techniki pobierania próbek do analizy. Pojęcie czułości i wykrywalności metody analitycznej. Podstawy analizy statystycznej. Podział kationów i anionów na grupy. Odczynniki grupowe. Schemat rozdzielania kationów i anionów. Przykładowe reakcje charakterystyczne. Teoretyczne podstawy klasycznej chemii analitycznej. Typy reakcji zachodzących w roztworach wodnych. Szybkość reakcji. Równowaga chemiczna. Obliczanie pH kwasów, zasad i soli. Krzywe miareczkowania alkacymetrycznego. Rodzaje i dobór wskaźników alkacymetrycznych. Przykłady typowych oznaczeń alkacymetrycznych. Reakcje strącania. Rozpuszczalność i iloczyn rozpuszczalności. Krzywe miareczkowania precypitometrycznego. Wskaźniki precypitometryczne. Przykłady zastosowań miareczkowania precypitometrycznego. Metody analizy wagowej. Zasadnicze czynności podczas analizy wagowej. Rodzaje osadów. Podział sączków i zasada ich doboru. Typowe przykłady analizy wagowej. Równowagi w reakcjach kompleksowania. Trwałość kompleksów. Wpływ czynników na trwałość kompleksów. Rola EDTA w analizie kompleksonometrycznej. Krzywe miareczkowania kompleksonometrycznego. Rodzaje wskaźników kompleksometrycznego. Przykłady zastosowania kompleksów w analizie chemicznej. Reakcje utlenienia i redukcji. Potencjał układu redoks. Stała równowagi reakcji redoks. Krzywe miareczkowania redoksometrycznego. Właściwości i zastosowania najważniejszych utleniaczy i reduktorów w chemii analitycznej. Przykłady miareczkowania redoksometrycznego. Rodzaje wskaźników redoksymetrycznych.

B. Problematyka laboratorium

BHP pracy w laboratorium. Nauka ważenia i miareczkowania. Wykonanie przykładowych analiz: alkalimetrycznej, acydymetrycznej, argentometrycznej, kompleksonometrycznej, jodometrycznej i manganometrycznej. Wykonanie przykładowych miareczkowań pośrednich – odmiareczkowanie nadmiaru i miareczkowanie pośrednie. Przeprowadzenie analizy wagowej.

A. Literatura wymagana do ostatecznego zaliczenia zajęć (zdania egzaminu):

A.1. wykorzystywana podczas zajęć

1. J. Minczewski, Z. Marczenko „Chemia analityczna” t 1 i 2, PWN, Warszawa 2008.

2. R. Kocjan „Chemia analityczna” t 1, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2015.

3. T. Lipiec, Z. Szmal „Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej.”, PZWL, Warszawa 1997.

4. Z. Galus, „Ćwiczenia rachunkowe z chemii analitycznej”, PWN, Warszawa 2008.

5. A. Cygański „Chemiczne metody analizy ilościowej”, WNT, Warszawa 2017.

A.2. studiowana samodzielnie przez studenta

Jak wyżej

B. Literatura uzupełniająca

1. D. A. Skoog, D. M. West, F. J. Holler, S. R. Crouch „Podstawy chemii analitycznej” t 1, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2006.

2. A. Hulanicki „Reakcje kwasów i zasad w analizie chemicznej”, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2012.

3. E. H. Evans, M. E. Foulkes „Chemia analityczna. Podejście praktyczne", Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2020

4. G. Kupryszewski „Podstawowe zasady bezpiecznej pracy w laboratorium chemicznym”, Wydawnictwo Gdańskie, Gdańsk 1999.

5. W. Hyk, Z. Stojek „Analiza statystyczna w laboratorium badawczym", Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2019

Wiedza

W_01 Definiuje podstawowe pojęcia i prawa z zakresu chemii analitycznej K_W01 P6S_WG

W_02 Rozróżnia metody analizy jakościowej i ilościowej K_W01 P6S_WG

W_03 Objaśnia reakcje zachodzące w roztworach wodnych K_W06 P6S_WG

W_04 Charakteryzuje metody oznaczania wybranych kationów i anionów K_W10 P6S_WG

W_05 Wymienia i opisuje etapy procesu analitycznego K_W10 P6S_WG

W_06 Opisuje rodzaje analizy miareczkowej K_W11 P6S_WG

W_07 Objaśnia zagadnienia dotyczące analizy wagowej K_W11 P6S_WG

W_08 Zna nomenklaturę i terminologię stosowaną w chemii K_W02 P6S_WG

W_09 Zna podstawowe metody stosowane do obliczania np. stężeń K_W19 P6S_WG

W_10 Zna podstawowe typy wag i objaśnia zasady ich działania K_W12 P6S_WG

W_11 Opisuje i rozróżnia szkło stosowane w laboratorium z chemii analitycznej K_W12 P6S_WG

W_12 Wymienia podstawowe zasady BHP obowiązujące w laboratorium analitycznym K_W23 P6S_WK

Umiejętności

U_01 Potrafi rozwiązywać zadania obliczeniowe w oparciu o poznane twierdzenia K_U12, K_U21 P6S_UU, P6S_UW

U_02 Przeprowadza analizy ilościowe oraz jakościowe i na ich podstawie formułuje wnioski K_U04, K_U05 P6S_UW, P6S_UO

U_03 Prowadzi obserwacje i analizuje wyniki K_U07, K_U12 P6S_UW

U_04 Posługuje się podstawowym sprzętem laboratoryjnym K_U08 P6S_UW, P6S_UO

U_05 Potrafi sporządzić sprawozdanie z wykonanych analiz K_U16 P6S_UK

Kompetencje społeczne (postawy)

K_01 Rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie K_K01 P6S_KR

K_02 Potrafi współdziałać i pracować w grupie K_K02 P6S_KR

K_03 Jest świadomy odpowiedzialności za bezpieczeństwo swoje i innych K_K03 P6S_KO

K_04 Potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego zadania K_K04 P6S_KK

K_05 Rozumie potrzebę podnoszenia kompetencji zawodowych i osobistych K_K01 P6S_KR

A. Sposób zaliczenia

• wykład: egzamin pisemny

• konwersatorium: zaliczenie z oceną

• laboratorium: zaliczenie z oceną

B. Formy zaliczenia

• wykład: egzamin pisemny z pytaniami (zadaniami) zamkniętymi i otwartymi

• konwersatorium: ustalenie oceny zaliczeniowej na podstawie

ocen cząstkowych otrzymywanych w trakcie trwania semestru

ze sprawdzianów

• laboratorium: ustalenie oceny zaliczeniowej na podstawie ocen

cząstkowych otrzymywanych w trakcie trwania semestru ze

sprawdzianów oraz wykonanych analiz

C. Podstawowe kryteria

• wykład: do zdania egzaminu konieczne jest rozwiązanie zadań

w stopniu umożliwiającym uzyskanie co najmniej połowy

sumarycznej liczby punktów

• konwersatorium: zaliczenie sprawdzianów na ocenę pozytywną

• laboratorium: wykonanie i zaliczenie wszystkich analiz, zaliczenie

sprawdzianów na ocenę pozytywną

Próg zaliczeniowy dla wykonywanych analiz:

Oceny: dostateczny (3.0); dobry (4,0); bardzo dobry (5,0) otrzymują ci studenci, którzy podczas wykonywania analizy popełnili błąd w stosunku do wartości rzeczywistej, odpowiednio: 2-4%, 1-2%,<1%.

Ogólny próg zaliczeniowy:

Oceny: dostateczny (3.0); dostateczny plus (3,5); dobry (4,0); dobry plus (4,5); bardzo dobry (5,0) otrzymują studenci, którzy uzyskali odpowiednio co najmniej 50%, 60%, 70%, 80%, 90% sumarycznej liczby punktów.