CH2BP_4P1P Analytická chemie

Pedagogická fakulta
jaro 2017
Rozsah
2/0/0. 0. 4 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. (přednášející)
Mgr. Jiří Šibor, Ph.D. (náhr. zkoušející)
Garance
doc. RNDr. Petr Sládek, CSc.
Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání – Pedagogická fakulta
Kontaktní osoba: Jana Jachymiáková
Dodavatelské pracoviště: Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání – Pedagogická fakulta
Rozvrh
Út 7:30–9:10 učebna 11
Předpoklady
CH2BP_3P1P Anorganická chemie 2
Znalosti obecné, anorganické a organické chemie.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Hlavní cíle kurzu jsou:
zvládnutí základů kvalitativní a kvantitativní analytické chemie, instrumentálních analytických metod, analytických výpočtů a metod zpracování a analýzy chemických dat a výsledků.
Osnova
  • 1. Předmět analytické chemie. Kvalitativní a kvantitativní analýza. Chemické a instrumentální metody.
  • 2. Teoretické základy analytických metod. Analytické reakce. Chemická rovnováha. Acidobazické reakce. Teorie kyselin, zásad - Arrhenius, Brönsted, Lewis. Disociační konstanty protolytických rovnováh. Vodíkový exponent pH. Výpočty pH roztoků silných kyselin a zásad. Výpočty pH roztoků slabých jednosytných protolytů. Výpočty pH vícesytných kyselin a zásad. Výpočty pH hydrolyzovaných solí. Výpočty pH směsi slabé jednosytné kyseliny a konjugované zásady. Výpočty pH amfolytů. Tlumivé roztoky. Komplexotvorné reakce. Komplexotvorné rovnováhy. Využití komplexotvorných reakcí v analytické chemii. Srážecí reakce. Součin rozpustnosti. Výpočty rozpustnosti málo rozpustných látek. Ovlivňování rozpustnosti málo rozpustných látek. Vlastnosti a tvorba sraženin. Oxidačně-redukční reakce. Oxidačně-redukční rovnováhy. Ovlivnění oxidačně-redukčního potenciálu. Katalytické a indukované reakce.
  • 3. Kvalitativní chemická analýza. Důkazuschopnost analytických reakcí. Základní postup při kvalitativní chemické analýze. Příprava roztoků činidel a čistota chemikálií. Předběžné zkoušky. Zkoušky v plameni. Zkoušky rozpustnosti. Kvalitativní anorganická analýza na mokré cestě. Převádění tuhého vzorku do roztoku. Běžné operace s roztoky. Analytické postupy dělení iontů. Skupinové reakce iontů. Skupinové reakce kationtů. Reakce HCl. Reakce H2SO4. Reakce H2S. Reakce (NH4)2S. Reakce KOH. Reakce NH3. Reakce uhličitanu sodného a amonného. Reakce alkalických fosforečnanů. Reakce alkalického chromanu. Reakce KI. Skupinové reakce aniontů. Reakce barnatých iontů. Reakce stříbrných iontů. Oxidačně-redukční reakce aniontů. Selektivní reakce kationtů. Charakteristika iontů alkalických kovů. Reakce iontů Li+. Reakce iontů Na+, K+, NH4+. Charakteristika iontů alkalických zemin. Reakce iontů Mg2+. Reakce iontů Ca2+, Sr2+, Ba2+. Reakce iontů Al3+, Sn2+ a Sn4+, Pb2+. Reakce iontů As3+ a As5+. Reakce iontů Sb3+ a Sb5+, Bi3+. Charakteristika iontů skupiny železa. Reakce iontů Fe2+ a Fe3+, Co2+, Ni2+. Reakce iontů Cu2+, Ag+, Zn2+. Reakce iontů Cd2+. Reakce iontů Hg22+ a Hg2+, Cr3+. Reakce iontů Mn2+. Selektivní reakce aniontů. Reakce iontů F-. Reakce iontů Cl-, Br-, I-. Reakce iontů SO42-, SO32-, S2-. Reakce iontů S2O32-. Reakce iontů NO3-, NO2-, PO43-, CO32-.
  • 4. Kvantitativní chemická analýza. Odebírání, úprava a převádění vzorku do roztoku. Vážení vzorku. Vážková analýza. Základní operace vážkové analýzy. Srážení. Filtrace. Promývání. Sušení a žíhání. Výpočet obsahu hledané složky. Odměrná analýza. Základní pojmy v odměrné analýze. Obecný postup při odměrné analýze. Acidobazické titrace. Odměrné roztoky v acidimetrii a alkalimetrii. Acidobazické indikátory. Titrační křivky a volba indikátoru. Příklady acidobazických stanovení. Acidobazické titrace v nevod-ných prostředích. Komplexotvorné titrace. Chelatometrie. Merkurimetrie. Srážecí titrace. Argentometrické titrace. Oxidačně-redukční titrace. Indikace oxidačně-redukčních titrací. Oxidimetrické metody. Manganometrie. Cerimetrie. Bromatometrie. Bichromatometrie. Reduktometrické metody. Jodometrie. Chromometrie. Titanometrie.
  • 5. Hodnocení analytických výsledků. Chyby analytických stanovení. Náhodné chyby. Gaussovo normální rozdělení chyb, odhady parametrů x a s, Deanův-Dixonův koeficient, interval spolehlivosti, hladina významnosti. Soustavné chyby. Studentův test, Lordův test. Hrubé chyby. Grubbsův Q-test.
  • 6. Instrumentální analýza a rozdělení instrumentálních analytických metod. Optické metody. Refraktometrie. Interferometrie. Polarimetrie. Emisní spektrální analýza. Plamenová fotometrie. Inductively Coupled Plasma - ICP. Absorpční spektrální analýza. Nefelometrie a turbidimetrie. Fotoluminiscenční metody. Absorpční spektrometrie. Spektrofotometrie. Absorpční fotometrie. Kolorimetrie. Atomová absorpční spektrometrie.
  • 7. Separační metody. Destilace. Extrakce. Výměna iontů. Elektroforéza. Chromatografie. Plynová chromatografie. Kapalinová chromatografie. Teoretické zpracování chromatografických metod.
  • 8. Elektrochemické metody. Potenciometrie. Druhy elektrod. Galvanické články. Referentní elektrody. Elektrody pro měření pH. Iontově selektivní metody. Potenciometrická titrace. Elektrolytické metody. Elektrogravimetrie.21. Nanoparticles - general characteristcs. • 22. Nanoparticles - use in practice and in the chemistry education.
  • 9. Nanočástice - všeobecná charakteristika. Nanočástice - vužití v praxi a ve výuce chemie.
Literatura
  • JANČÁŘ, Luděk a Irena JANČÁROVÁ. Analytická chemie. první, 2003. MZLU Brno: MZLU Brno, 2003, 195 s. ISBN 80-7157-647-6. info
Výukové metody
přednášky, teoretická příprava
Metody hodnocení
zkouška;
písemná (splnění 60 %) a ústní zkouška.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Prerekvizity pro zapsání předmětu: CH2BP_3P1P (Anorganická chemie 2).
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2004, jaro 2005, jaro 2006, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2009, jaro 2010, jaro 2011, jaro 2012, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2018.