Předmět Analytická chemie I (a) (MC230P01N)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu MC230P01N - Analytická chemie I (a), Přírodovědecká fakulta, Univerzita Karlova v Praze (UK).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Sylabus

1) Vymezení problematiky: analytická chemie - vědní obor, chemická analýza - činnost; analýza kvalitativní a kvantitativní. Základní pojmy: důkaz, identifikace, stanovení, charakterizace, jejich informační hodnota. Procesy získávání informací: smyslové pozorování, objektivní pozorování - instrumentace; získávání informací přímé a jako výsledek interakce. Typy interakcí: neselektivní, selektivní, specifické (enzymatické a imunochemické reakce). Základní koncentrační jednotky: procenta, ppm, ppb (hmotnostní, objemová), molarita; příprava roztoků ředěním..2) Základní chemické rovnováhy - iontový produkt vody, produkt rozpustnosti, acidobazické rovnováhy, rovnováhy v roztocích komplexů, redoxní rovnováha, rozdělovací rovnováha. Reálné roztoky - aktivitní koeficient, vliv na chemickou rovnováhu. Požadavky na chemické reakce využitelné v analytické chemii.3) Proces analýzy - obecná osnova: formulace úlohy a návrh řešení, vzorkování, úprava vzorku před analýzou, separační a koncentrační kroky, vlastní měření, vyhodnocení měření a vyjádření výsledků analýzy, návrh činnosti vyplývající ze získaných dat.4) Kvalitativní analytická chemie - anorganická analýza. Orientační zkoušky: popis, pH-reakce, rozpustnost, vývoj plynů při reakci s kyselinou, zkoušky v plameni. Reakce selektivní (skupinové) - analytické třídy kationtů a aniontů. Reakce specifické, příklady důkazových reakcí a způsoby jejich provedení.5) Kvalitativní analytická chemie - organická analýza, rozdíly v metodice anorganické a organické kvalitativní analýzy. Schema klasické analýzy org. látek: zkoušky na jednotnost, molekulárně analytické metody, elementárně analytické metody, strukturně analytické metody. Instrumentální metody identifikace organických látek - elementární analýza, hmotnostní spektrometrie, jaderná magnetická resonanční spektrometrie.6) Vzorkování, obecné zásady vzorkování. Specifika vzorkování tuhých látek (heterogenita látek, drcení a dělení vzorku, vzorkování půdy), vzorkování kapalin (odběry jednorázové a řadové, vzorky prosté a směsné, stálost vzorků), a vzorkování látek plynných (diskrétní vzorky - plyn.pipeta, kontinuální odběr - odběrová aparatura).7) Analytické metody nedestruktivní, princip aktivační analýzy. Analytické metody destruktivní - rozpouštění (ve vodě) a rozklady vzorků (kyselinami, tavením, sintrací, mineralizací na mokré cestě, na suché cestě - pyrolýza), mineralizátory. 8) Separační a koncentrační kroky. Eliminace interferentů chemickým způsobem (maskování) a fyzickým oddělením (separace). Separační metody: dělení dle principu (podle typu kontaktní fáze a fáze analytu) a dle experimentálního uspořádání (diskrétní separace, separace v průtoku); účinnost separačního procesu (distribuční poměr, distribuční konstanta). Extrakce (kapalina/kapalina, kapalina/plyn, kapalina/tuhá látka, extrakce kapalinou v superkritickém stavu). Separace na iontoměničích (katex, anex, iontová výměna, regenerace ionexu, vsádkový a kolonový způsob použití).9) Přehled základních analytických metod a jejich obecných vlastností: metody založené na vážení, na měření objemu, metody elektroanalytické, optické, chromatografické a elektromigrační.10) Vážková analýza - gravimetrie. Základní kroky analýzy: příprava vzorku, srážení (podmínky kvantitativního srážení), zrání sraženiny (vlastnosti sraženin), promývání a filtrace, sušení a žíhání, vážení sraženiny, výpočet koncentrace (gravimetrický faktor). 11) Odměrná analýza - volumetrie. Titrace: postup stanovení, zjišťování konečného bodu titrace (metody subjektivní a objektivní, bod ekvivalence vs. konečný bod titrace), titrační křivky (sigmoidální, lineární), výpočet obsahu analytu z titračních dat. Příprava odměrných roztoků: z primárních standardů, z nestandardních látek, standardizace odměrných roztoků (faktor).12) Typy odměrných stanovení. Srážecí titrace: argentometrie, odměrné roztoky, indikátory, typické příklady stanovení, titrační křivky. Acidobazické titrace: odměrné roztoky, indikátory, titrace silné a slabé kyseliny (báze), titrační křivky, výběr indikátoru; titrace v nevodných prostředích. Komplexometrické titrace: titrace chelatonem (vliv pH a konstanty komplexity na průběh stanovení), indikátory, typické příklady stanovení (ionty kovů, tvrdost vody). Redoxní titrace: přehled základních činidel pro redoxní titrace, titrační křivky, indikátory, typické příklady stanovení.Sylabus cvičení: 1. Příprava roztoků. Výpočty koncentrací. Ředění a směšování. 2. Srážecí rovnováhy. Srážecí titrace a stechiometrie. 3. Gravimetrie.4. Komplexotvorné rovnováhy. Komplexotvorné titrace a stechiometrie.

Literatura

• Opekar F. a kol.: Základní analytická chemie, skripta, UK, Karolinum, Praha 2002 a 2010. • Coufal P. a kol.: Seminář z analytické chemie, skripta, UK, Karolinum, Praha 2001. • D.A.Skoog, D.M.West and F.J.Holler, Fundamentals of Analytical Chemistry, 6. Edition, Saunders College Publishing, 1992.http://web.natur.cuni.cz/~opekar/analchem/c230p01_02.html

Požadavky

Zápočet je udělen na základě úspěšného absolvování písemného testu v povinném semináři k přednášce.

Garant

prof. RNDr. František Opekar, CSc.