C1660 Základy analytické chemie

Přírodovědecká fakulta
podzim 2016
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
Vyučující
prof. RNDr. Josef Komárek, DrSc. (přednášející)
doc. RNDr. Pavel Coufalík, Ph.D. (přednášející)
Garance
prof. RNDr. Josef Komárek, DrSc.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Po 19. 9. až Ne 18. 12. Út 16:00–17:50 B11/205
Předpoklady
! C3100 Analytická chemie I && ! C4050 Analytická chemie II && ! C5230 Analytická chemie && !NOWANY( C3100 Analytická chemie I , C4050 Analytická chemie II , C5230 Analytická chemie )
základní znalosti chemie
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.
Cíle předmětu
Na konci tohoto kurzu bude student schopen: - porozumět použití analytických reakcí při analýze - zvolit způsob zpracování vzorků - charakterizovat parametry důležité u instrumentálních metod - porovnat možnosti klasických, elektrochemických, spektrochemických a separačních metod - navrhnout vhodnou analytickou metodu pro praktické aplikace
Osnova
  • 1. Definice analytické chemie, o čem pojednává, důkaz, stanovení, analytické metody a jejich rozdělení. Obecný postup chemické analýzy. Koncentrace a jejich jednotky. Odběr vzorků, vzorkovnice, suchý a mokrý rozklad. Hodnocení výsledků. Analytické reakce, chemická rovnováha, rovnovážná konstanta, aktivita, iontová síla. Reakce skupinové, selektivní, specifické.
  • 2. Kvalitativní analýza anorganických látek. Postup při kvalitativní analýze, skupinové reakce kationtů a aniontů, emise v plameni, mikroskopické reakce Na+, K+, Ca2+, vybrané selektivní reakce iontů Ni2+, Mg2+, Al3+, Co2+, Fe3+, NH4+, PO43-.
  • 3. Gravimetrie. Gravimetrický stechiometrický faktor, srážení, koprecipitace, srážení z homogenního prostředí, stanovení Fe3+.
  • 4. Odměrná analýza, bod ekvivalence. Acidobazické titrace. Acidobazické reakce, stupnice pH, výpočty pH. Alkalimetrie, acidimetrie, distribuční a logaritmické diagramy , titrační křivky, indikátory, indikátorový exponent, standardizace odměrných roztoků, stanovení kyseliny octové, H3PO4 , stanovení aminokyselin, vyšších mastných kyselin, stanovení dusíku v organických sloučeninách, stanovení uhličitanu vedle hydroxidu alkalického kovu.
  • 5. Srážecí titrace. Součin rozpustnosti, titrační křivka, argentometrie, Mohrova metoda, Fajansovy indikátory, stanovení Ag+.
  • 6. Komplexometrické titrace. Komplex, chelát, ligand, konstanta stability. Chelatometrie. Odměrná činidla, EDTA- vzorec, struktura chelátu EDTA např. s Ca2+, titrační křivky, metalochromní indikátory, stanovení Ca a Mg vedle sebe, titrace zpětná a vytěsňovací. Merkurimetrie. Podstata metody, indikátory.
  • 7. Oxidačně-redukční titrace. Pojmy oxidace a redukce, částečné redoxní reakce, oxidačně redukční potenciál, titrační křivka, Lutherův vztah, redoxní indikátory. Manganometrie, standardizace odměrného roztoku, stanovení železa, H2O2, Mn2+. Bichromatometrie, stanovení alkoholu. Jodometrie, indikátor, stanovení Cu2+, formaldehydu, SO32-.
  • 8. Elektroanalytické metody. Potenciometrie. Elektrody referentní a měřící, nasycená kalomelová elektroda, schéma elektrody skleněné, měření pH, elektrody ISE. Potenciometrická titrace, derivační křivky.
  • 9. Polarografie a voltametrie, elektrody, Ilkovičova rovnice, rozpouštěcí voltametrie, využití. Coulometrie, uspořádání. Konduktometrie. Vodivostní titrace.
  • 10. Optické metody. Rozdělení oblastí záření. Molekulová spektroskopie, absorpční spektrofotometrie v oblasti UV/VIS, absorpční spektrum, Lambert-Beerův zákon, spekrometr, využití. Infračervená spektroskopie, zdroje záření, detektory, optické materiály, spektrum.
  • 11. Fluorimetrie, fluorescenční spektrum, fluorimetr, kalibrační závislost, fosforimetrie, fosforimetr, použití.
  • 12. Atomová spektroskopie, spektrální term, termový diagram, rezonanční čára. Atomová emisní spektrometrie, spektrometr, metoda vnitřního standardu, použití. Emisní spektrální analýza, elektrody, využití. ICP, plazmová hlavice, kalibrační křivka, využití. Atomová absorpční spektrometrie, pla-menová atomizace, elektrotermická atomizace, zdroj záření, spektrometr, kalibrační křivka, využití.
  • 13. Chromatografie. Elektromigrační metody. Principy a rozdělení chromatografických metod. Plynová chromatografie, chromatograf, stacionární fáze, detektory, použití.
  • 14. Kapalinová chromatografie, vysokoúčinná, chromatograf, dávkovače, detektory, využití.
Literatura
  • Opekar, František - Jelínek, Ivan - Rychlovský, Petr - Plzák, Zbyněk. Základní analytická chemie. Univerzita Karlova v Praze, Nakladatelství Karolinum, Praha 2002. ISBN 80-246-0553-8.
  • HOLZBECHER, Záviš a Jaroslav CHURÁČEK. Analytická chemie. 1. vyd. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1987, 663 s. info
  • SOMMER, Lumír. Teoretické základy analytické chemie. I. Brno: Vysoké učení technické, 1995. info
  • PÁNEK, Petr a Václav DOMBEK. Základy analytické chemie pro studenty ekologie. 1. vyd. Ostrava: Přírodovědecká fakulta Ostravské univerzity, 1994, 200 s. ISBN 8070427167. info
  • SKOOG, Douglas A., Donald M. WEST a James F. HOLLER. Analytical chemistry : an introduction. 6th ed. Philadelphia: Saunders College Publishing, 1994, 612 s. ISBN 0-03-097285-X. info
Výukové metody
Výuka je realizována formou přednášek s prezentací v PowerPointu a několika video snímky. Důraz je kladen na porozumění principům analytických metod, měření, vyhodnocení dat a využití v praktické analýze.
Metody hodnocení
Závěrečné hodnocení (na konci semestru) je provedeno formou písemné zkoušky. Nejedná se o test, ale o 25 otázek, z nichž řada vyžaduje popis, vysvětlení či schéma dotazovaného problému. Otázky mají různou bodovou hodnotu dle obtížnosti. Během semestru studenti musí splnit zadané výpočty a testy.
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2007 - akreditace, podzim 1999, jaro 2000, podzim 2010 - akreditace, podzim 2000, podzim 2001, podzim 2002, podzim 2003, podzim 2004, podzim 2005, podzim 2006, podzim 2007, podzim 2008, podzim 2009, podzim 2010, podzim 2011, podzim 2011 - akreditace, podzim 2012, podzim 2013, podzim 2014, podzim 2015, podzim 2017, podzim 2018, podzim 2019, podzim 2020, podzim 2021, podzim 2022, podzim 2023, podzim 2024.