Chemia analityczna i instrumentalna 2600-AW-CHA-1-S1

Wykład
1. Przedmiot analityki – znaczenie, zastosowanie i kierunki rozwoju. Pojęcia podstawowe chemii analitycznej: próbka, sygnał analityczny, szum, metoda analityczna, technika analityczna.
2. Podział metod analitycznych – klasyczne (ręczne) i instrumentalne. Omówienie etapów procesu analitycznego: pobieranie próby, przygotowanie próby, analiza, opracowanie wyników.
3. Opracowanie i interpretacja wyników pomiarów analitycznych - precyzja, dokładność, niepewność, selektywność i czułość. Statystyczna interpretacja uzyskanych wyników - źródła i rodzaje błędów w analizie chemicznej. Zasady wyboru metody analitycznej.
4. Klasyczne metody analizy ilościowej: analiza wagowa – podstawy teoretyczne (przebieg reakcji odwracalnej, iloczyn rozpuszczalności, moc jonowa, rozpuszczanie i narastanie osadów), przebieg analizy (przygotowanie próbki, wytrącanie, oczyszczanie), źródła błędów w analizie wagowej; analiza objętościowa (miareczkowa) – podstawy teoretyczne (pojęcia podstawowe, klasyfikacja metod miareczkowych, rodzaje reakcji analitu z titrantem, miareczkowanie bezpośrednie, pośrednie, podstawieniowe i odwrotne, sposoby indykacji punktu równoważności, indykatory, roztwory mianowane, krzywe miareczkowania), metody analizy miareczkowej przebieg miareczkowania, rodzaje indykacji, krzywe miareczkowania w zakresie: alkacymetrii, kompleksometrii, redoksymetrii i precypitometrii.
5. Zadania rachunkowe w analizie klasycznej ilościowej
6. Klasyczne metody analizy jakościowej: analiza jonów. Podział kationów i anionów na grupy. Odczynniki grupowe. Schemat rozdzielania kationów i anionów. Przykładowe reakcje charakterystyczne.
7. Analiza instrumentalna – charakterystyka ogólna (klasyfikacja metod analitycznych, charakterystyka podstawowych technik analizy instrumentalnej, rodzaj obserwowanych zjawisk pośrednich, zakres zastosowania, aparatura analityczna, porównanie z metodami klasycznymi).
8. Metody spektrometryczne (podstawy teoretyczne oddziaływań niesprężystych promieniowania elektromagnetycznego z analitem; techniki absorpcyjne – spektrofotometria UV, NIR, IR, kolorymetria, NMR, AAS; techniki emisyjne – fotometria płomieniowa, fluorymetria).
9. Metody optyczne (oddziaływanie sprężyste promieniowania elektromagnetycznego z analitem; refraktometria, nefelometria, turbidymetria, polarymetria). Metody elektrochemiczne (konduktometria, potencjometria, polarografia, amperometria – podstawy teoretyczne, rodzaje, elektrody, zastosowanie). Wprowadzenie do metod rozdzielczych. Spektrometria masowa MS.
10. Metody radiometryczne (podstawy teoretyczne, podział metod, zastosowanie). Wprowadzenie do metod immunochemicznych.
11. Kryteria doboru i oceny metod. Walidacja metod i kontrola jakości wyników pomiarów analitycznych. Parametry statystyczne opisujące wyniki analiz.
12. Zadania rachunkowe w analizie instrumentalnej.

Ćwiczenia
1. Analiza jakościowa kationów i anionów.
2. Alkacymetria: nastawianie miana roztworu kwasu solnego, oznaczanie zawartości wodorotlenku sodu, oznaczanie zawartości węglanu sodu i wodorotlenku sodu metodą Winklera i Wadera. Nastawianie miana roztworu wodorotlenku sodu na kwas szczawiowy, oznaczanie zawartości kwasu solnego.
3. Redoksymetria - przygotowanie i nastawienie miana roztworu nadmanganianu (VII) potasu, manganometryczne oznaczenie żelaza i witaminy C w suplementach weterynaryjnych.
4. Analiza wagowa - wagowe oznaczenie suchej masy próbki oraz siarczanów w wodzie pitnej.
5. Analiza fotometryczna: spektrofotometryczne ustalanie równowagi kwasowo-zasadowej. Analiza płomieniowa jonów.
6. Analiza elektrochemiczna: potencjometryczne oznaczanie zawartości słabego kwasu, mieszaniny węglanów i wodorowęglanów. Analiza z wykorzystaniem elektrody jonoselektywnej.
7. Ustalanie struktury związków chemicznych na podstawie wyników uzyskanych z połączonych technik analitycznych (IR, NMR, MS) oraz obliczenia w analizie instrumentalnej.

W cyklu 2025/26L:

jak w części A

W cyklu 2026/27L:

jak w części A

Całkowity nakład pracy studenta

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli (45 godz.): - udział w wykładach - 15 godz. - udział w ćwiczeniach - 30 godz. Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta (30 godz.): - praca własna studenta - 30 godz. Łącznie 75 godz. (3 ECTS)

Efekty uczenia się - wiedza

W1: Zna i rozumie analityczne metody jakościowej i ilościowej oceny związków nieorganicznych i organicznych oraz celowość stosowania tych metod w analityce weterynaryjnej - K_W08. W2: Zna i rozumie klasyczne metody analizy jakościowej i ilościowej: analizę wagową, analizę objętościową - alkacymetrię, redoksymetrię, kompleksonometrię - K_W08. W3: Zna i rozumie instrumentalne metody analizy ilościowej i jakościowej: spektrofotometryczne techniki absorpcyjne i emisyjne, spektrometrię masową, metody radiometryczne, metody elektrochemiczne - K_W08. W4: Zna i rozumie pochodzenie błędów w analizie oraz zasady walidacji metod - K_W08.

Efekty uczenia się - umiejętności

U1: Wykonuje analizy ilościowe i jakościowe związków chemicznych metodami klasycznymi i instrumentalnymi (K_U02, K_U03, K_U04, K_U06). U2: Potrafi dokonać obliczeń chemicznych w zakresie klasycznych i instrumentalnych metod analitycznych - K_U07. U3: Potrafi interpretować wyniki ćwiczeń laboratoryjnych i wyciągać wnioski - K_U07. U4: Potrafi dokumentować przebieg pracy w postaci protokołu z badań lub pomiarów oraz opracować wyniki prac i przedstawić je w formie czytelnego sprawozdania - K_U09.

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne

K1: Posiada umiejętność pracy w zespole przy planowaniu i wykonywaniu analiz chemicznych - (K_K03) K2: Ma świadomość wartości i odpowiedzialności za własne wyniki pracy – K_K04. K3: Jest odpowiedzialny za bezpieczeństwo pracy własnej i innych - K_K03. K4: Jest odpowiedzialny za powierzony sprzęt (K_K04).

Koordynatorzy przedmiotu

Jacek Kęsy
Emilia Wilmowicz

Metody dydaktyczne

Wykład ustny i prezentacja multimedialna (Power Point). Ćwiczenia praktyczne realizowane w zespołach 2-osobowych. Po wstępnym omówieniu podstaw teoretycznych, studenci wykonują zaplanowane zadania/analizy, według otrzymanych szczegółowych instrukcji pisemnych.

Rodzaj przedmiotu

przedmiot obligatoryjny

Wymagania wstępne

Akademicki kurs chemii

Kryteria oceniania

Wykład: Sprawdzian wiedzy w formie pytań otwartych (lub po uzgodnieniu testu): na ocenę dostateczną student musi odpowiedzieć na 60-70% pytań, na ocenę dostateczny plus - 71-80%, na ocenę dobry - 81-87%, na ocenę dobry plus - 88-94%, na ocenę bardzo dobry - powyżej 94%. Sprawdzian obejmuje wiedzę podawaną na wykładzie i na ćwiczeniach. Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest uzyskanie zaliczania z ćwiczeń (wpisana do USOS-a pozytywna ocena z ćwiczeń).
Ćwiczenia: Zaliczenie na ocenę poszczególnych bloków tematycznych zajęć laboratoryjnych (oceniane są zrealizowane zadania) i końcowego kolokwium.
W zakresie wiedzy i umiejętności: zaliczenie poszczególnych bloków tematycznych zajęć i końcowego kolokwium: na ocenę dostateczną student musi poprawnie zrealizować 60-70% zadań, na ocenę dostateczny plus - 71-80%, na ocenę dobry - 81-87%, na ocenę dobry plus - 88-94%, na ocenę bardzo dobry - powyżej 94%.
W zakresie kompetencji społecznych: oceniana jest aktywność studenta na zajęciach i jego zaangażowanie oraz praca zespołowa. Ocena w skali 2-5.
Ocena ostateczna z ćwiczeń laboratoryjnych: średnia z uśrednionych ocen uzyskanych na zajęciach i oceny z końcowego kolokwium.
Kryteria dla zaliczenia egzaminu poprawkowego są identyczne jak wyżej.

Literatura

1. J. Minczewski, Z. Marczenko „Chemia analityczna” t 1 i 2, PWN, Warszawa 2008.
2. R. Kocjan „Chemia analityczna” t 1, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2015.
3. T. Lipiec, Z. Szmal „Chemia analityczna z elementami analizy instrumentalnej.”, PZWL, Warszawa 1997.
4. Z. Galus, „Ćwiczenia rachunkowe z chemii analitycznej”, PWN, Warszawa 2008.
5. A. Cygański „Chemiczne metody analizy ilościowej”, WNT, Warszawa 2017.
6. Szczepaniak W., Metody instrumentalne w analizie chemicznej, Warszawa, PWN

W cyklu 2025/26L:

jak w części A

W cyklu 2026/27L:

jak w części A

Więcej informacji

Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb:

Strona przedmiotu 2600-AW-CHA-1-S1 w USOSweb