Chemia analityczna - laboratorium

obowiązkowe

Własności pierwiastków i ich związków. Równowagi reakcji chemicznych: kwas-zasada, wytrącanie osadów, utlenianie-redukcja, kompleksowanie. Stała równowagi reakcji.

Zalecany przedmiot, którego realizacja ułatwi studentowi naukę: Podstawy Chemii Analitycznej z drugiego semestru.

w sali

Zajęcia laboratoryjne mają na celu prezentację klasycznych metod analizy ilościowej wykorzystywanych w praktyce w wielu laboratoriach pomiarowych związanych między innymi z ochroną środowiska. Studenci nabywają umiejętności wykonywania analiz miareczkowych opartych na rekcjach: kwas-zasada, strącanie osadów, utleniania-redukcji oraz kompleksowania. Jedna z analiz jest analizą złożoną ( przygotowanie próbki, strącenie osadu i wykorzystanie reakcji strąceniowej i redoksymetrycznej). Nabyte umiejętności manualne są niezbędne w pracy laboratoryjnej każdego chemika (preparatyka nieorganiczna). Zajęcia stanowią płynne powiązanie z laboratorium „Analiza instrumentalna” prowadzonym w semestrze letnim- IV. Po zakończeniu nauki w ramach tego przedmiotu student będzie znał podstawy klasycznych metod analizy ilościowej (metody miareczkowe, metody wagowe, elementy technik instrumentalnych), a także zdobędzie umiejętności planowania, wykonania i prawidłowego opisu eksperymentów.

Klasyczne metody analizy ilościowej wykorzystywane są w praktyce w wielu laboratoriach pomiarowych.

W trakcie zajęć laboratoryjnych wszyscy studenci i studentki wykonują analizy indywidualnie, samodzielnie organizując czas pracy i przedstawiając właściwie opisany przebieg analizy, włącznie z obliczeniami. Nabywają umiejętności wykonywania analiz ilościowych opartych o rekcje: kwas-zasada, strącanie osadów oraz kompleksowanie. Przeprowadzają także analizę złożoną – pozwalającą na pośrednie oznaczenie analitu, wykorzystując zarówno reakcję strąceniową jak i redoksymetryczną.

Ćwiczenia:

• Nauka zasad dobrej praktyki laboratoryjnej GLP: odmierzanie cieczy, ogrzewanie roztworów, strącanie osadów i ich przemywanie oraz sączenie, prażenie osadów, technika miareczkowania, prowadzenie dziennika laboratoryjnego.

• Wyznaczanie współmierności kolb i pipety.

• Wykonanie odważki substancji wzorcowej, np. Na2CO3 na wadze analitycznej.

• Przygotowanie roztworu ok. 0,2 mol/L HCl i nastawienie jego miana na odważkę Na2CO3 wobec buforu porównawczego. Oznaczanie NaOH.

• pH-metryczne oznaczanie mieszaniny NaOH, Na2CO3 lub Na2CO3 i NaHCO3, z wykorzystaniem biuret automatycznych. Miareczkowanie otrzymanej do analizy nieznanej mieszaniny mianowanym roztworem HCl, zidentyfikowanie składu preparatu i obliczenie wyniku na podstawie wykreślonej krzywej miareczkowania.

• Przygotowanie mianowanego roztworu 0,05 mol/L AgNO3 z odważki wysuszonej soli. Miareczkowanie próbki zawierającej jony Cl- metodą Mohra.

• Pośrednie manganometryczne oznaczanie jonów wapnia. Wytrącenie CaC2O4, oddzielenie od roztworu, rozpuszczenie w roztworze H2SO4. Miareczkowanie jonów C2O4 2- mianowanym roztworem KMnO4.

• Przygotowanie 0,05 mol/l EDTA, nastawienie jego miana na ZnO. Kompleksometryczne miareczkowanie mieszaniny jonów Ca2+ i Mg2+.

1. Przepisy analityczne wywieszone w gablocie pracowni, dostępne na sali laboratoryjnej, przesłane w formie elektronicznej każdemu studentowi na początku semestru.

2. A. Cygański „ Chemiczne metody analizy ilościowej”, WNT, 1992.

3. A. Cygański „ Metody elektroanalityczne”, WNT, 1991.

4. J. Minczewski, Z. Marczenko „Chemia Analityczna”, PWN, 1985.

5. A. Hulanicki „ Reakcje kwasów i zasad w chemii analitycznej”, PWN, 1979.

6. Wykład kursowy „ Podstawy Chemii Analitycznej”

Wiedza: absolwent zna i rozumie:

K W01 rolę i miejsce chemii w strukturze nauk ścisłych i przyrodniczych oraz jej wkład w rozwój naszej cywilizacji. Zna podstawowe pojęcia i prawa chemiczne, zna symbolikę, nomenklaturę i notację chemiczną, zna i rozumie zapis reakcji chemicznych.

K W15 w zaawansowanym stopniu zasady bezpieczeństwa i higieny pracy w stopniu wystarczającym do pracy w laboratorium chemicznym.

K W16 zasady i normy etyczne związane z działalnością naukową i dydaktyczną.

Umiejętności: absolwent potrafi

K U01 zastosować poznane prawa chemii w analizie wybranych problemów chemicznych

K U05 przeprowadzić analizę jakościową oraz ilościową substancji nieorganicznych, a także posłużyć się wybranymi technikami analizy instrumentalnej do przeprowadzenia analizy

substancji nieorganicznych.

K U15 umiejętnie planować i wykonywać podstawowe badania i doświadczenia w dziedzinie chemii, a także posiada umiejętność obserwacji oraz krytycznej oceny własnych wyników i dyskusji błędów pomiarowych

K U19 przedstawić wyniki badań własnych w postaci referatu/prezentacji zawierającej opis i uzasadnienie celu pracy, przyjętą metodologię, wyniki oraz przeprowadzić dyskusję ich znaczenia na tle innych podobnych badań.

Kompetencje społeczne: absolwent jest gotów do

K K01 określenia zakresu posiadanej przez siebie wiedzy i umiejętności oraz do podnoszenia kompetencji zawodowych i osobistych.

K K05 odpowiedzialnego pełnienia ról zawodowych, w tym: przestrzegania zasad etyki zawodowej i wymagania tego od innych oraz dbałości o dorobek i tradycje zawodu.

Na ocenę końcową składają się:

- ocena wiedzy teoretycznej (pięć krótkich pisemnych kolokwiów dopuszczających do wykonania ćwiczeń); zaliczenie pisemne wymaga uzyskania min 50% pkt;

- ocena z uzyskanych wyników oznaczeń ilościowych

Dopuszczalne są dwie nieobecności.

Całkowity nakład pracy studenta:

udział w zajęciach 60 godzin

przygotowanie do zajęć 30 godzin

przygotowanie sprawozdania i opisy analiz wraz z obliczeniami ilościowymi 20 godzin

konsultacje z prowadzącymi 15 godzin

nie dotyczy