Detail předmětu

Analytická chemie II

FCH-BC_ANC2Ak. rok: 2023/2024

Předmět si klade za cíl seznámit studenty se základními metodami a postupy instrumentální analytické chemie. Výuka je strukturována do následujících tématických celků: Fyzikální aspekty analytických metod. Analytický signál a jeho kvalitativní a kvantitativní vyhodnocení. Výklad vybraných instrumentálních elektroanalytických, optických a separačních metod a jejich analytický význam. Voltametrie a polarografie klasická, pulzní, rozpouštěcí. Titrace s polarizovatelnými elektrodami. Elektrogravimetrie, coulometrie. Konduktometrie. dielektrimetrie. Optické metody, jejich rozdělení, vlastnosti elektromagnetického záření. Refraktometrie, interferometrie, polarimetrie, nefelometrie, turbidimetrie. Elektronová absorpční spektra, spektrální přístroje, jejich obecné prvky. UV/VIS molekulová spektrofotometrie. Infračervená spektrometrie. Nukleární magnetická rezonance.Luminiscenční metody: molekulová fluorescence, fosforescence, chemiluminiscence, bioluminiscence. Základy atomové spektrometrie absorpční, emisní. Principy a význam základních chromatografických a elektromigračních metod. Základy analytické chemometrie. Postupy vyhodnocení analytických výsledků a kalibračních funkcí. 

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

Ing. Ludmila Mravcová, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav chemie a technologie ochrany životního prostředí (ÚCHTOŽP)

Vstupní znalosti

Znalosti předmětu Analytická chemie I, znalosti z fyziky (elektřina, magnetismus), znalosti z fyzikální chemie

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Podmínkou udělení zápočtu je 100% účast na seminářích (případná neúčast musí být náležitě omluvena). Zápočet je možno získat za úspěšné zvládnutí 3 průběžných dílčích písemných testů během semestru (tj získání alespoň 6 bodů z 10 možných). V případě neúspěchu v jednom průběžném dílčím testu (příp. více) lze zápočet získat na základě úspěšného napsání zápočtového testu (tj. získání alespoň 60 bodů ze 100 možných).
Podmínkou pro možnost absolvování zkoušky je získání zápočtu z cvičení z Analytické chemie II.
Zkouška je písemná, hodnotí se stupeň znalostí základů teorie a praxe analytické chemie a kreativní přístup při řešení analytické problematiky.
Účast na přednáškách je doporučená, ale není kontrolována. Účast na cvičeních je povinná a je kontrolována.
Práce studentů je kontrolována třemi dílčími písemnými testy v průběhu semestru ve výpočtových cvičeních.
Pro studenty kombinované forma jsou organizovány konzultace v rozsahu přednášek pro studenty denní formy studia.
Konzultace jsou poskytovány i studentům denního studia na vyžádání.

Učební cíle

Cílem předmětu je podat studentům přehled vybraných instrumentálních analytických metod z oblasti elektrochemie, spektrofotometrie a separačních technik a seznámit je s možnostmi jejich využití i případnými omezeními.
Absolvováním tohoto předmětu student získají následující znalosti a dovednosti:
1. Budou znát principy jednoduchých intrumentálně analytických metod a možnosti jejich využití.
2. Budou schopni tvořivým způsobem zvolit optimání metodu pro řešení konkrétních analytických problémů analytické praxe.
3. Budou ovládat základní principy chemometrického zpracování analytických výsledků získaných pomocí jednoduchých instrumentálně-analytických metod.

Základní literatura

Douglas A. Skoog et.al.: Analytická chemie, 2019 (CS)
K. Záruba a spol.: Analytická chemie 1. a 2. díl, 2016 (CS)
Kotouček M., Skopalová J.: Příklady z analytické chemie. Vydavatelství Univerzity Palackého Olomouc, 1997. (CS)

Doporučená literatura

Sommer L.: Základy analytické chemie II. VUTIUM, Brno 1998. (CS)
Volka K.: Analytická chemie II. VŠCHT Praha, 1997. (CS)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BKCP_CHCHTE bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinný
  • Program BKCP_AAEFCH bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinný
  • Program BPCP_AAEFCH bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinný
  • Program BPCP_CHCHTE bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinný
  • Program BKCP_CHTM bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinný
  • Program BPCP_CHTM bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinný
  • Program BPCP_CHTOZP bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinný
  • Program BKCP_CHTOZP bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinný

  • Program BPCP_CHTPO bakalářský

    specializace CHPL , 2 ročník, letní semestr, povinný
    specializace PCH , 2 ročník, letní semestr, povinný
    specializace BT , 2 ročník, letní semestr, povinný

  • Program BKCP_CHTPO bakalářský

    specializace PCH , 2 ročník, letní semestr, povinný
    specializace BT , 2 ročník, letní semestr, povinný
    specializace CHPL , 2 ročník, letní semestr, povinný

  • Program BPCP_CHMA bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinný
  • Program BPCP_CHTN bakalářský 2 ročník, letní semestr, povinný
  • Program CP_CZV_SP celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Ludmila Mravcová, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do problematiky instrumentální analýzy. Postavení a význam intrumentálně analytických technik, jejich historický vývoj, definice základních pojmů.

Téma I: Elektroanalytické metody
2. Voltametrie a polarografie (klasická, diferenčně pulzní, rozpouštěcí, adsorptivní). Potenciometrická rozpouštěcí analýza, titrace s polarizovatelnými elektrodami. Elektrogravimetrie, coulometrie, konduktometrie.

Téma II: Spektrometrie
3. Klasifikace spektrálních metod, základní fyzikální principy, vlastnosti elektromagnetického záření. Nespektrální metody:  Refraktometrie, interferometrie, polarimetrie, nefelometrie, turbidimetrie. UV-VIS spektrofotometrie - princip, vlastnosti, konstrukce přístrojů, aplikace.
4. Infračervená spektrometrie, nukleární magnetická rezonance.
5. Luminiscenční metody: molekulová fluorescence, fosforescence, chemiluminiscence, bioluminiscence a jejich analytické využití.
6. Hmotnostní spektrometrie.
7. Základy optické atomové spektrometrie

Téma III: Separační metody
8. Základní teorie chromatografického separačního procesu. Chromatografie v plošném uspořádání, sloupcová chromatografie.
9. Kapalinová chromatografie
10. Plynová chromatografie.
11. Separace v elektrickém poli. Plošné techniky (gelová elektroforéza), kapilární techniky (kapilární zónová elektroforéza, isotachoforéza, kapilární isoelektrická fokusace).
12. Tandemové techniky.

Téma IV: Vyhodnocení výsledků
13. Základy analytické chemometrie. Postupy vyhodnocení analytických výsledků a kalibračních funkcí.


Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Mgr. Helena Doležalová Weissmannová, Ph.D.
Ing. Veronika Řezáčová, Ph.D.

Osnova

1.-3. týden: Komplexotvorné reakce. Výpočty koncentrací analytů v roztocích komplexů, distribuční koeficienty komplexů ve směsích, konstanty stability komplexů. Výpočty s použitím koeficientů vedlejších rovnováh a podmíněné konstanty stability.4.-6. týden: Reakce za vzniku sraženin. Součin rozpustnosti a rozpustnost iontových sraženin. Vlivy dalších iontů na rozpustnost. Vliv vedlejších rovnováh na rozpustnost sraženiny. Podmíněný součin rozpustnosti.7.-9. týden: Redoxní reakce. Oxidačně-redukční potenciály, konstanta redoxních rovnováh. Výpočty z průběhu reakce dvou redoxních párů. Výpočty koncentrací analytů z rovnic pro Nernstovy potenciály. Vliv vedlejších rovnováh na standardní potenciál redoxní reakce (vznik komplexů, sraženiny).10.-11. týden: Výpočty týkající se elektroanalytických, spektrofotometrických a separačních metod.12. týden: Příklady statistického vyhodnocování analytických výsledků. Testování hrubých chyb.13. týden: Udělování zápočtů 

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz