617-2006/01 – Metody klasické analýzy (MKA)
| Garantující katedra | Katedra chemie | Kredity | 5 |
| Garant předmětu | doc. Mgr. Lucie Bartoňová, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Mgr. Lucie Bartoňová, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinně volitelný |
| Ročník | 1 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2014/2015 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | bakalářské, navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cíle předmětu:
- podat přehled metod klasické analytické chemie,
- popsat principy jednotlivých analytických metod,
- popsat postupy přípravy vzorků před vlastní analýzou,
- používat základní postupy analytických výpočtů,
- prakticky provádět analytická stanovení v laboratoři,
- zhodnotit praktické možnosti využití jednotlivých metod (výhody, nevýhody).
Získané znalosti:
- schopnost charakterizovat základní pojmy, veličiny a jednotky používané v analytické chemii,
- schopnost definovat základní metody v analytické chemii,
- schopnost charakterizovat základní postupy přípravy vzoprků před analýzou,
- schopnost charakterizovat principy, výhody a nevýhody jednotlivých metod klasické analýzy.
Získané dovednosti:
- schopnost provádět základní analytické výpočty u metod klasické analýzy,
- schopnost praktického provádění analýz v laboratoři (metodami gravimetrickými a titračními),
- schopnost vybrat vhodnou analytickou metodu pro stanovení daného analytu.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Přednášky z Metod klasické analýzy jsou zaměřeny na základní popis teorie, principů, výpočtů, přípravy vzorků a použití gravimetrických a titračních metod. Výpočty vzorových příkladů jsou procvičovány na výpočtovém semináři, praktické dovednosti s prováděním analýz studenti získávají při laboratorních cvičeních.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
Další požadavky na studenta
Absolvování výpočtových testů.
Absolvování požadovaného počtu laboratorních cvičení a odevzdání laboratorních protokolů.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky
1. Úvod do předmětu, základní pojmy, rozdělení metod analytické chemie, základní veličiny a jednotky, vzorové příklady základních analytických výpočtů, analytická metoda a postup, normalizace v analytické chemii, referenční materiály.
2.Reakční kinetika, rychlost reakce, rychlostní konstanta, Arrheniova rovnice, katalýza a autokatalýza, reakce prvního, pseudo-prvního a druhého řádu, Gibssova volná entalpie a entropie, chemické rovnováhy, rovnovážná konstanta, aktivita, aktivitní koeficient, iontová síla roztoku.
3. Neutralizační rovnováhy: Teorie zásad a kyselin, slabé a silné kyseliny a báze, tlumivé roztoky, hydrolýza solí, vzorové příklady výpočtů.
4. Komplexní rovnováhy: Typy komplexů, využití komplexů v analytické chemii, konstanta stability, podmíněná konstanta stability, vzorové příklady výpočtů.
5. Srážecí rovnováhy: Součin rozpustnosti, rozpustnost, příklady rozpustnosti některých látek a využití v anal. chemii, vzorové příklady výpočtů.
6. Oxidačně-redukční rovnováhy: Elektrochemický potenciál a jeho výpočet, Petersova rovnice, Nernstova rovnice, příklady některých důležitých redoxních systémů a jejich využití v anal. chemii, vzorové příklady výpočtů.
7. Hodnocení analytických výsledků - normální rozdělení, testy odlehlých výsledků, správnosti výsledku a testy dvou průměrů referenční materiály, interval spolehlivosti, charakteristiky analytické metody.
8. Odběry vzorků (plynné, kapalné a tuhé fáze), úprava vzorků před analýzou a jejich prekoncentrace (extrakce kapalina-kapalina, kapalina-tuhá látka, plyn-tuhá látka), rozklady pevných vzorků, konzervace vzorků, aplikace.
9. Odměrná analýza - titrační křivka, bod ekvivalence a jeho detekce, standardizace odměrných roztoků, druhy titrací. Neutralizační titrace: Titrace silných kyselina a silných zásad, titrace slabých kyselin a slabých zásad, výpočty titračních křivek, acidobazické indikátory a jejich volba, alkalimetrie a acidimetrie, příklady využití.
10. Komplexometrické titrace (merkurimetrie, chelatometrie): Odměrná činidla, indikátory, vliv pH, výpočet titrační křivky, přímé a nepřímé titrace, příklady využití. Redoxní titrace: Výpočet titrační křivky, oxidimetrické a reduktometrické titrace, indikace bodu ekvivalence, příklady využití.
11. Srážecí titrace: Argentometrie, indikace bodu ekvivalence, využití v praxi. Gravimetrie: Gravimetrický faktor, vznik a zrání sraženin, vliv pH, znečištění sraženin, filtrace a čištění sraženin, sušení a žíhání, organická srážedla, příklady využití.
12. Separační metody v klasické analytické chemii: Destilace, rektifikace, sublimace, extrakce kapalina-kapalina, iontová výměna, adsorpce na různých sorbentech, preparační chromatografie (sloupcová a tenkovrstvá), aplikace.
13. Základy kvalitativní analytické chemie-dělení anorganických aniontů a kationtů do skupin, důkazové reakce, elementární analýza (O, C, N, H).
14. Příklady rozborů silikátů, oceli a surového železa, strusky, vod a pod. Odběr vorku, rozklad, titrační a gravimetrická analýza, zpracování výsledků analýz.
Teoretická (výpočtová) cvičení
1. Základní veličiny, jednotky, vzájemné vztahy
2. Obsah složky ve směsi
3. Směšování roztoků
4. Vážková analýza (gravimetrie)
5. Odměrná analýza (titrace)
6. Odměrná analýza (titrace)
7. Písemný test
8. pH – silné kyseliny a báze
9. pH – slabé kyseliny a báze
10. Součin rozpustnosti
11. Redoxní potenciál – základní veličiny a vztahy
12. Redoxní potenciál – vliv pH, bod ekvivalence
13. Kvantifikace a hodnocení analytických výsledků
14. Písemný test
Laboratorní cvičení
1. Bezpečnost práce, základní informace o průběhu cvičení, instruktáž k základním analytickým operacím
2. Základní analytické operace – kalibrace pipety a byrety
3. Gravimetrické stanovení niklu
4. Gravimetrické stanovení železa
5. Gravimetrické stanovení vápníku
6. Alkalimetrické stanovení koncentrace kyseliny fosforečné, Cerimetrické stanovení čistoty ferrokyanidu draselného
7. Stanovení manganu v oceli spektrofotometricky, Reduktometrické stanovení manganu v oceli arsenitanem
8. Alkalimetrické stanovení hodnoty vápence, Alkalimetrické stanovení obsahu kyseliny borité
9. Chelatometrické stanovení vápníku a hořčíku, Chelatometrické stanovení hliníku zpětnou titrací
10. Stanovení neutralizační kapacity vody, Stanovení chemické spotřeby kyslíku manganistanem
11. Chelatometrické stanovení bismutu a olova, Merkurimetrické stanovení chloridů
12. Argentometrické stanovení chloridů, Jodometrické stanovení jodičnanů
13. Manganometrické stanovení železa v rudě nebo strusce, Gravimetrické stanovení ztráty žíháním vápence
14. Docvičování
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky