FC4708 Analytická chemie CŽV

Pedagogická fakulta
podzim 2024
Rozsah
24 hodin. 8 kr. Ukončení: zk.
Vyučováno kontaktně
Vyučující
Mgr. Jana Horská, Ph.D. (přednášející)
Garance
Mgr. Jana Horská, Ph.D.
Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání – Pedagogická fakulta
Kontaktní osoba: Jana Jachymiáková
Dodavatelské pracoviště: Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání – Pedagogická fakulta
Předpoklady
FC4701 Úvod do studia chemie CŽV
Znalosti obecné, anorganické a organické chemie.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je určen pouze studentům mateřských oborů.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Hlavní cíle kurzu jsou:
zvládnutí základů kvalitativní a kvantitativní analytické chemie, instrumentálních analytických metod a jejich aplikací, analytických výpočtů a metod zpracování a analýzy chemických dat a výsledků.
Výstupy z učení
Po absolvování tohoto předmětu student získá:  vědomosti z teoretických základů kvalitativní a kvantitativní analytické chemie, instrumentálních analytických metod, analytických výpočtů a metod zpracování a analýzy chemických dat a výsledků  dovednosti využít teoretických poznatků k posouzení a srovnání vhodnosti použití chemických a jednoduchých instrumentálních metod při kvalitativní a kvantitativní analýze vzorků  ucelený přehled, vztahující se k obsahu učiva daného předmětu (Předmět analytické chemie. Kvalitativní a kvantitativní analýza. Chemické a instrumentální metody. Chemické výpočty).
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.
  • 9. Nanočástice - všeobecná charakteristika. Nanočástice - využití v praxi a ve výuce chemie.
Literatura
    povinná literatura
  • Záruba Kamil a kolektiv. Analytická chemie (2.díl). VŠCHT Praha, 2016. 221 s.
  • Klouda, Pavel: Moderní analytické metody. 2. upr. a dopl. vyd. Ostrava 2003. 132 s.
  • Záruba Kamil a kolektiv. Analytická chemie (1.díl). VŠCHT Praha, 2016. 224 s.
    doporučená literatura
  • Analytická příručka. Edited by Jaroslav Zýka. 4., upr. vyd. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, 1988, 831 s. info
  • Analytická příručka. Díl I [Zýka, 1988]. Edited by Jaroslav Zýka. 4. upr. vyd. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, 1988, 678 s. info
  • HOLZBECHER, Záviš a Jaroslav CHURÁČEK. Analytická chemie. 1. vyd. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1987, 663 s. info
  • HOLZBECHER, Záviš. Analytická chemie. 2., přeprac. vyd. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, 1974, 506 s. info
Výukové metody
přednášky, teoretická příprava
Metody hodnocení
zkouška;
písemná (splnění 60 %) a ústní zkouška.
Studijní opora
https://is.muni.cz/el/ped/podzim2024/FC4708/index.qwarp
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.muni.cz/predmet/ped/podzim2024/FC4708