Chemia analityczna jakościowa i ilościowa

Podstawowe wiadomości z zakresu chemii ogólnej, nieorganicznej, organicznej i matematyki

Godziny kontaktowe (z udziałem nauczyciela akademickiego)

Wykład 15

Laboratorium 45

Konwersatorium 15

Łączna liczba godzin z udziałem nauczyciela akademickiego: 75

Liczba punktów ECTS z udziałem nauczyciela akademickiego: 3

Godziny niekontaktowe (praca własna studenta)

Przygotowanie się do zajęć dydaktycznych: 60

Studiowanie literatury: 15

Łączna liczba godzin niekontaktowych 75

Liczba punktów ECTS za godziny niekontaktowe 3

Sumaryczna liczba punktów ECTS dla modułu 6

Sposób weryfikacji efektów kształcenia na studiach pierwszego stopnia zatwierdzonych na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXIV- 28.28/19 z dnia 26 czerwca 2019 r. tj. od cyklu kształcenia 2019/2020

W1. wykład – egzamin; konwersatorium – kolokwia śródsemestralne; laboratorium - kolokwia śródsemestralne, ćwiczenia praktyczne/laboratoryjne

W2. wykład – egzamin; laboratorium - kolokwia śródsemestralne, ćwiczenia praktyczne/laboratoryjne

U1. laboratorium - kolokwia śródsemestralne, ćwiczenia praktyczne/laboratoryjne; konwersatorium – kolokwia śródsemestralne

U2. wykład – egzamin; laboratorium - kolokwia śródsemestralne, ćwiczenia praktyczne/laboratoryjne

K1. wykład – egzamin; laboratorium - kolokwia śródsemestralne; konwersatorium - kolokwia śródsemestralne.

Sposób weryfikacji efektów kształcenia na studiach pierwszego stopnia zatwierdzonych na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXIV- 8.4/17 z dnia 28 czerwca 2017 r. tj. od cyklu kształcenia 2017/2018

W1. wykład – egzamin; konwersatorium – kolokwia śródsemestralne; laboratorium - kolokwia śródsemestralne, ćwiczenia praktyczne/laboratoryjne

W2. wykład – egzamin; laboratorium - kolokwia śródsemestralne, ćwiczenia praktyczne/laboratoryjne

U1. laboratorium - kolokwia śródsemestralne, ćwiczenia praktyczne/laboratoryjne; konwersatorium – kolokwia śródsemestralne

U2. wykład – egzamin; laboratorium - kolokwia śródsemestralne, ćwiczenia praktyczne/laboratoryjne

Sposób weryfikacji efektów kształcenia na studiach pierwszego stopnia zatwierdzonych na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXII-39.9/12 z dnia 25 kwietnia 2012 r. tj. od cyklu kształcenia 2012/2013

W1. wykład – egzamin; konwersatorium – kolokwia śródsemestralne; laboratorium - kolokwia śródsemestralne, ćwiczenia praktyczne/laboratoryjne

U1. wykład – egzamin; konwersatorium – kolokwia śródsemestralne; laboratorium - kolokwia śródsemestralne, ćwiczenia praktyczne/laboratoryjne

U2. wykład – egzamin; laboratorium - kolokwia śródsemestralne

U3. laboratorium - ćwiczenia praktyczne/laboratoryjne

U4. konwersatorium – kolokwia śródsemestralne; laboratorium – ćwiczenia praktyczne/laboratoryjne

U5. wykład – egzamin; konwersatorium – kolokwia śródsemestralne; laboratorium - kolokwia śródsemestralne

U6. konwersatorium – kolokwia śródsemestralne

K1. laboratorium - ćwiczenia praktyczne/laboratoryjne

Wykład obejmuje następujące zagadnienia:

1.Cele i zadania chemii analitycznej. Podstawowe pojęcia dotyczące analityki. Podział analityki. Analiza jakościowa (podstawy analizy jakościowej wykorzystujące reakcje specyficzne, selektywne, charakterystyczne dla wybranych jonów). Klasyczna analiza ilościowa ( podstawy analizy objętościowej wykorzystującej reakcje zobojętnienia, kompleksowania, redoks i wytrącania osadów)).

2. Podstawowe etapy procesu analitycznego: pobieranie, przechowywanie i przygotowywanie próbek do analizy. Metody separacji układów jedno- i wielofazowych. Mineralizacja próbki. Eliminacja i maskowanie substancji przeszkadzających.

3. Błędy w analizie ilościowej. Problem wiarygodności wyników. Podstawy interpretacji wyników pomiarów (błędy systematyczne i przypadkowe). Statystyczne opracowanie wyników analizy. Klasyczna analiza ilościowa. Klasyfikacja metod klasycznej analizy ilościowej.

4. Analiza miareczkowa jako przykład metody porównawczej. Pojęcie standardu pierwotnego i wtórnego. Wymagania dotyczące reakcji będącej podstawą oznaczania miareczkowego. Typy miareczkowań (podział ze względu na typ reakcji, technikę wykonania i technikę wyznaczania PK). Wskaźniki stosowane w metodach miareczkowych. Mechanizm działania wskaźników w metodach: alkacymetrycznych, redoks, kompleksometrycznych i strąceniowych.

5. Alkacymetria. Krzywe miareczkowania alkacymetrycznego. Dobór wskaźnika barwnego na podstawie przebiegu krzywej miareczkowania. Przeliczanie stężeń, pH.

6.Potencjometria. Równanie Nernsta. Elektrody stosowane w pomiarach potencjometrycznych.

Typy miareczkowań potencjometrycznych i przykłady oznaczeń.

7. Kompleksometria. Odczynniki kompleksujące wykorzystywane w analizie chemicznej. Kompleksony. Metody miareczkowania kompleksometrycznego. Twardość wody.

8. Metody oksydymetryczno-reduktometryczne. Kierunek przebiegu reakcji redoks. Wpływ środowiska (pH, odczynniki kompleksujące, odczynniki strącające) na przebieg reakcji redoks. Krzywa miareczkowania redoks. Wskaźniki specyficzne i niespecyficzne w miareczkowaniach redoks. Dobór wskaźnika niespecyficznego w miareczkowaniu redoks.

9. Miareczkowanie strąceniowe. Argentometria i merkurymetria.

Konwersatorium obejmuje następujące zagadnienia:

1. Obliczenia związane ze stężeniem roztworów (procentowe i molowe) oraz z przeliczaniem stężeń.

2.Obliczenia związane ze sporządzaniem roztworów o żądanym stężeniu, mieszanie roztworów.

3.Dysocjacja, stopień i stała dysocjacji, obliczanie pH. Hydroliza soli, obliczanie pH dla soli hydrolizujących.

4.Obliczenia pH roztworów związane z przygotowywaniem roztworów buforowych.

5.Obliczanie wyników analizy na podstawie wyników miareczkowania alkacymetrycznego.

Laboratorium obejmuje następujące zagadnienia:

1.Kalibracja stosowanych naczyń miarowych.

2.Oznaczenia alkacymetryczne. Wizualne i instrumentalne metody wyznaczania punktu końcowego miareczkowania.Oznaczenie miana roztworów HCl, NaOH, ilościowe oznaczenie zawartości kwasu octowego metodą klasycznego miareczkowania z użyciem wskaźnika barwnego, ilościowe oznaczenie zawartości kwasu octowego metodą miareczkowania klasycznego potencjometrycznego. Opracowanie otrzymanych wyników.

3.Jakościowe i ilościowe oznaczanie kwasu acetylosalicylowego. Oznaczenie zawartości kwasu acetylosalicylowego metodą klasycznego miareczkowania alkacymetrytcznego.Opracowanie wyników.

4.Oznaczenia kompleksometryczne.Ćwiczenie obejmuje: oznaczenie miana roztworu EDTA, oznaczenie twardości ogólnej i wapniowej wody, oznaczanie zawartości mleczanu wapnia (II) w syropie. Opracowanie otrzymanych wyników.

5.Oznaczenia manganometryczne. Ćwiczenie obejmuje: oznaczenie miana roztworu KMnO4, oznaczenie wody utlenione, Mn (II). Opracowanie otrzymanych wyników.

6. Oznaczenia jodometryczne.Ćwiczenie obejmuje: nastawienie miana roztworów Na2S2O3i J2, Ilościowe oznaczenie miedzi, wody utlenionej.

1.A.Persona (red), Chemia analityczna – podstawy klasycznej analizy ilościowej, Medyk, Warszawa 2007

2.J. Minczewski, J. Marczenko, Chemia analityczna, PWN, 1997

3.Z. Cygański, Chemiczne metody analizy ilościowej, WNT, 1986.

4.A. S. Szmal, T. Lipiec, Chemia analityczna z elementami chemii instrumentalnej, PZWL, Warszawa 1988

5.R. Zieliński , Surfaktanty, budowa, właściwości, zastosowania, Wydawnictwo Uniwersytetu ekonomicznego w Poznanui 2009

6.W. Malinka, Zarys Chemii kosmetycznej, Volumed Wrocław 1999

7. A. Z. Wilczewska, H. Puznanowska – Tarasiewicz,Podstawy chemii kosmetycznej, Wyższa Szkoła Kosmetologii i Ochrony Zdrowia w Białymstoku, Dział Wydawnictw i Poligrafii Politechniki Białostockiej, Białystok 2007

8. A. Marzec, Chemia kosmetyków, Dom Organizatora TNOiK, 2009

9. E. Saba, Wybrane metody instrumentalne stosowane w chemii analitycznej, Wydawnictwo UMCS, 2008

10.L. F. Hamilton, S.G. Simpson, D.w. Ellis, Obliczenia w chemii analitycznej, WNT Warszawa 1973

11.A. Persona, J. Reszko-Zygmunt, T. Gęca, Zbiór zadań z chemii ogólnej i analitycznej, Medyk Warszawa 2011

Na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXIV-28.28/19 z dnia 26 czerwca 2019 r. tj. od cyklu kształcenia 2019/2020

WIEDZA

W1. Absolwent zna i rozumie wybrane pojęcia z zakresu klasycznej analizy ilościowej, dysponuje rozszerzoną wiedzą w zakresie klasycznej analizy ilościowej, potencjometrii i spektrofotometrii UV/VIS pozwalającą na posługiwanie się właściwą terminologią i nomenklaturą oraz opisem zjawisk typowych dla tych technik. K_W04

W2. Absolwent zna i rozumie podstawowe metody i techniki oraz narzędzia badawcze właściwe dla nauk chemicznych, a w szczególności zasady i procedury postępowania typowe dla klasycznej analizy ilościowej, potencjometrii i spektrofotometrii UV/VIS. K_W06

UMIEJĘTNOŚCI

U1. Absolwent potrafi wykonywać podstawowe czynności w laboratorium chemicznym w obrębie klasycznej analizy ilościowej, miareczkowania potencjometrycznego i spektrofotometrii UV/VIS, samodzielnie jak i w grupie od właściwego planowania, poprzez realizację poszczególnych etapów, do interpretacji uzyskanych wyników K_U04

U2. Absolwent potrafi powiązać wiedzę z podstawowych przedmiotów chemicznych z wiedzą z zakresu klasycznej analizy ilościowej, potencjometrii i spektrofotometrii UV/VIS. K_U06

KOMPETENCJE

K1. Absolwent jest gotów do oceny własnej wiedzy z zakresu klasycznej analizy ilościowej, potencjometrii i spektrofotometrii UV/VIS i rozumie konieczność dalszego kształcenia. K_K01

Na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXIV-8.4/17 z dnia 28 czerwca 2017 r. tj. od cyklu kształcenia 2017/2018

WIEDZA

W1. Zna i rozumie wybrane pojęcia z zakresu studiowanie specjalności, dysponuje rozszerzoną wiedzą w zakresie wybranych działów chemii pozwalającą na posługiwanie się właściwą terminologią i nomenklaturą oraz opisem zjawisk dla danej specjalności. K_W05

W2. Zna i rozumie zasady wybranych technik i narzędzi badawczych, właściwych dla nauk chemicznych, w szczególności zasad i procedur typowych dla studiowanej specjalności. K_W07

UMIEJĘTNOŚCI

U1. Potrafi wykonywać podstawowe czynności w laboratorium chemicznych, począwszy od właściwego planowania, poprzez realizację poszczególnych etapów, aż do interpretacji uzyskanych wyników. K_U03

U2. Potrafi powiązać wiedzę z podstawowych przedmiotów chemicznych z wiedzą charakterystyczną dla danej specjalności. K_U04

KOMPETENCJE

-----

Na podstawie Uchwały Senatu UMCS Nr XXII-39.9/12 z dnia 25 kwietnia 2012 r. tj. od cyklu kształcenia 2012/2013

WIEDZA

W1. Zna i rozumie podstawy teoretyczne i praktyczne oznaczeń analitycznych z zakresu klasycznej analizy ilościowej. K_W04

UMIEJĘTNOŚCI

U1. Potrafi definiować i posługiwać się podstawowymi pojęciami z zakresu klasycznej analizy ilościowej, potencjometrii i spektrofotometrii UV/VIS. K_U03, K_U06

U2. Potrafi scharakteryzować procesy zachodzące w roztworach, na których oparta jest analiza wagowa strąceniowa i analiza objętościowa wykorzystująca reakcje zobojętnienia, kompleksowania, redoks i wytrącania osadów. K_U07

U3. Posiada umiejętność przygotowania sprzętu laboratoryjnego, próbek i roztworów do oznaczeń w obrębie klasycznej analizy ilościowej, miareczkowania potencjometrycznego

i spektrofotometrii UV/VIS. K_U08, K_U09, K_U35

U4. Potrafi planować, przeprowadzać i obliczać wyniki oznaczeń analitycznych w obrębie klasycznej analizy ilościowej, miareczkowania potencjometrycznego i spektrofotometrii UV/VIS K_U08, K_U09, K_U10, K_U35

U5. Potrafi zapisywać i bilansować reakcje zobojętnienia, kompleksowania, redoks i wytrącania osadów. K_U13

U6. Potrafi prawidłowo przedstawiać rozwiązania zadań obliczeniowych w obrębie klasycznej analizy ilościowej i spektrofotometrii UV/VIS w trakcie konwersatorium. K_U30

KOMPETENCJE SPOŁECZNE

K1. Potrafi pracować samodzielnie i zespołowo w trakcie zajęć laboratoryjnych z klasycznej analizy ilościowej K_K02