Detail předmětu

Základy analytické chemie

FCH-BC_ANC3Ak. rok: 2023/2024

Cílem předmětu je podat studentům základní přehled o náplni a struktuře klasické analytické chemie, jakož i o metodách a postupech instrumentální analytické chemie.
Náplň předmětu je tvořena následujícími tematickými celky:
Základní pojmy v analytické chemii. Výklad a analytické aspekty chemických rovnováh. Klasifikace metod klasické kvalitativní i kvantitativní analýzy. Výklad vybraných instrumentálních elektroanalytických, optických a separačních metod a jejich analytický význam. Elektroanalytické metody. Optické metody, jejich rozdělení, vlastnosti elektromagnetického záření. Principy a význam základních chromatografických a elektromigračních metod. Základy analytické chemometrie. Analytické chyby a postupy vyhodnocení analytických výsledků a kalibračních funkcí.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

Ing. Veronika Řezáčová, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav chemie a technologie ochrany životního prostředí (ÚCHTOŽP)

Vstupní znalosti

Podrobné znalosti obecné a anorganické chemie.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Podmínkou udělení zápočtu je 100% účast na seminářích (případně náležitě omluvená neúčast).
Zápočet je možno získat za úspěšné zvládnutí 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) při hodnocení alespoň 2 body ze všech dílčích testů.

Zkouška se skládá z písemné a ústní části.
Výsledné hodnocení je průměrem z obou částí zkoušky.

Účast na přednáškách je doporučená, ale není kontrolována.
Účast na cvičeních je povinná a je kontrolována.
Práce studentů je kontrolována dílčími písemnými testy v průběhu semestru ve výpočtových cvičeních.
Konzultace jsou poskytovány na vyžádání.

Učební cíle

Cílem předmětu je podat studentům přehled o analytické chemii, seznámit je s principy klasické analýzy, s i strumentálními analytickými metodami z oblasti elektrochemie, spektrofotometrie a separačních technik a s chemometrickými postupy pro zpracování výsledků.
Absolvováním tohoto předmětu studenti získají následující znalosti a dovednosti:

1. Studenti se seznámí s teoretickými základy analytické chemie.
2. Budou se orientovat v metodách klasické kvalitativní i kvantitativní analýzy.
3. Budou znát principy intrumentálně analytických metod a možnosti jejich využití.
4. Budou ovládat základní principy chemometrického zpracování analytických výsledků získaných pomocí jednoduchých instrumentálně-analytických metod.
5. Zdokonalí svoje schopnosti při výpočetním řešení jednoduchých analytických problémů.

Základní literatura

E-learning (CS)
Jančářová I., Jančář L.: Základní chemické výpočty. MZLU, Brno 2002. (CS)

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPCP_ECHBM bakalářský 2 ročník, zimní semestr, povinný
  • Program BKCP_ECHBM bakalářský 2 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Veronika Řezáčová, Ph.D.

Osnova

Blok 1: Teoretické základy analytické chemie
Úvod do analytické chemie.
Výklad a analytické aspekty chemických rovnováh.

Blok 2: Metody klasické analytické chemie
Kvalitativní analýzy.
Gravimetrie.
Volumetrie.

Blok 3: Elektroanalytické metody
Potenciometrie.
Voltametrie a polarografie.

Blok 4: Optické metody
Základní fyzikální principy a vlastnosti elektromagnetického záření
Spektrální, nespektrální a luminiscenční metody.
Základy optické atomové spektrometrie.

Blok 5: Principy a využití základních chromatografických a elektromigračních metod
Základní principy chromatografie, separační mechanismy
Chromatografické techniky - papírová chromatografie, tenkovrstvá chromatografie, sloupcová chromatografie
Základy moderní kapalinové a plynové chromatografie
Separace v elektrickém poli - principy, aplikace (elektroforéza)

Blok 6: Základy statistického zpracování analytických dat

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

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

Osnova

1.-2. Roztoky. Hmotnostní zlomky, látková množství, koncentrace, obsahy analytu ve směsích, směšovací rovnice. Iontová síla roztoků, aktivitní koeficienty, aktivitní a koncentrační rovnovážné konstanty.

3. Volumetrická a gravimetrická stechiometrie.

4.-5. Acidobazické reakce. Výpočty pH silných a slabých elektrolytů, kyselin, bazí, solí, amfolytů. Acidobazické tlumiče, jejich pH a kapacita. (Distribuční diagramy)

6. Komplexotvorné reakce. Výpočty koncentrací analytů v roztocích komplexů, distribuční koeficienty komplexů ve směsích, konstanty stability komplexů.

7. Reakce za vzniku sraženin. Součin rozpustnosti a rozpustnost iontových sraženin. Vlivy dalších iontů na rozpustnost.

8.-9. Redoxní reakce. Oxidačně-redukční potenciály, konstanta redoxních rovnováh. Výpočty z průběhu reakce dvou redoxních párů. Výpočty koncentrací analytů z rovnic pro Nernstovy potenciály.

10.-12. Základní výpočty z oblasti elektroanalytických, spektrofotometrických a separačních metod.

13. Příklady základního statistického vyhodnocování analytických výsledků.

 

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz