| Název předmětu | Analytická chemie |
|---|---|
| Kód předmětu | KALCH/C718 |
| Organizační forma výuky | Přednáška + Seminář |
| Úroveň předmětu | Bakalářský |
| Rok studia | 2 |
| Semestr | Letní |
| Počet ECTS kreditů | 4 |
| Vyučovací jazyk | Čeština |
| Statut předmětu | Povinný |
| Způsob výuky | Kontaktní |
| Studijní praxe | Nejedná se o pracovní stáž |
| Doporučené volitelné součásti programu | Není |
| Vyučující |
|---|
|
| Obsah předmětu |
|
Základní pojmy a teoretické základy analytické chemie Úkoly analytické chemie, základní dělení. Vzorek, analyt, matrice. Chemické rovnováhy v roztocích, rovnovážné konstanty, aktivita, aktivitní koeficient, koncentrace. Vyjadřování obsahu účinné látky v roztocích. Principy kvalitativní analýzy anorganických látek. Reakce užívané v kvalitativní analýze. Skupinová, selektivní a specifická činidla. Systém dělení kationtů a aniontů. Důkazy vybraných kationtů a aniontů. Principy kvantitativní analýzy anorganických látek. Protolytické reakce. Brönstedova-Lowryho teorie kyselin a zásad. Definice konstant protolytických rovnováh. pH, výpočty pH (kyseliny, zásady, soli, pufry). Analytické využití protolytických reakcí. Odměrná analýza - požadavky na průběh reakce. Přímá a zpětná titrace. Odměrný roztok, titr, základní látky. Acidobazické titrace. Teoretický průběh a výpočet základních bodů titračních křivek a jejich vyhodnocování. Způsoby indikace bodu ekvivalence. Funkce indikátorů a princip jejich volby. Stanovení silných a slabých kyselin, resp. zásad. Komplexotvorné reakce. Komplexní sloučeniny, jejich analytické vlastnosti a jejich analytické aplikace. Chelatometrické titrace, metalochromní indikátory, titrační křivka. Typy a příklad chelatometrických stanovení. Oxidačně-redukční reakce. Standardní a formální potenciál, analytický význam. Nernstova rovnice. Vyčíslování rovnic. Průběh redoxní titrační křivky a výpočet základních bodů. Způsoby indikace. Principy a aplikace nejdůležitějších oxidimetrických - jodometrie, manganometrie, bromátometrie (a reduktometrických) titračních metod. Srážecí reakce. Součin rozpustnosti. Ovlivnění rozpustnosti vlastními ionty, změnou pH a tvorbou komplexů. Princip a příklady vážkové analýzy. Princip srážecích titrací (Mohr, Volhard, Fajans), indikace, titrační křivky, vyhodnocení, použití. Základní postupy při analýze organických látek. Kvalitativní a kvantitativní elementární analýza. Určování některých funkčních skupin. Elektroanalytické metody. Potenciometrie. Elektrody a měrné články. Přehled měrných a referentních (chloridostříbrná, kalomelová) elektrod. Měrné články, schematické zápisy. Kapalinový a membránový potenciál. Skleněná elektroda. Experimentální přístup k měření pH. Standardní tlumivé roztoky. Iontově selektivní elektrody. Typy elektrochemických membrán a interpretace jejich funkce. Nikolského rovnice. Příklady iontově selektivních elektrod. Analytické aplikace potenciometrie. Voltametrie/polarografie. Heyrovský. Rtuťová kapková elektroda a její vlastnosti. Polarizace elektrod, křivka proud-potenciál. Úprava vzorku pro polarografické měření. Analytické využití polarografické vlny. Vyhodnocení. Ilkovičova rovnice. Metody kvantitativní polarografické analýzy. Amperometrická titrace. Novější polarografické metody (pulzní techniky), rozpouštěcí voltametrie. Kalibrace, externí kalibrace, metoda standartního přídavku, metoda vnitřního standardu. Další elektroanalytické metody. Konduktometrie. Teorie elektrické vodivosti. Přímá konduktometrie a konduktometrická titrace. Výklad titračních křivek při titraci silné a slabé kyseliny. Biamperometrická titrace. Coulometrie, elektrogravimetrie. Faradayův zákon. Základní způsoby a přístrojové vybavení. Příklady stanovení. Spektrální a optické metody. Atomová emisní spektrometrie (AES). Emisní atomová spektra (profil spektrální čáry). Spektrometry. Plamenové fotometry. Plazmová emisní spektrometrie (ICP). Záznam spektra. Identifikace prvků. Atomová absorpční spektrometrie (AAS). Uspořádání atomového absorpčního spektrometru (výbojka s dutou katodou, monochromátor, detektor). Atomizace plamenem a termoelektrická atomizace. Kalibrace a aplikace.
|
| Studijní aktivity a metody výuky |
| Monologická (výklad, přednáška, instruktáž) |
| Výstupy z učení |
|
Cílem výuky je poskytnout studentům pevný a dostatečně široký teoretický a metodický základ pro racionální zajištění chemické analýzy anorganických a organických látek. Těžiště výuky spočívá ve výkladu teoretických základů chemických metod analýzy a ve zvýraznění problémového přístupu. V praktických cvičeních je kladen důraz na samostatný přístup studentů k řešení analytických problémů.
Absolvováním předmětu "Analytická chemie", společně s absolvováním předmětu C719 "Laboratoře z analytické chemie" student získá kompetence vykonávat jednodušší operace v analytické laboratoři se základním vybavením. |
| Předpoklady |
|
Středoškolské znalosti analytické chemie
|
| Hodnoticí metody a kritéria |
|
Ústní zkouška, Písemná zkouška, Analýza výkonu studenta
Průběžná kontrola studia - 2 ročníkové písemky - 30% zkoušky Zkoušková písemka - 40 % zkoušky Ústní část zkoušky - 30% zkoušky |
| Doporučená literatura |
|
| Studijní plány, ve kterých se předmět nachází |
| Fakulta | Studijní plán (Verze) | Kategorie studijního oboru/specializace | Doporučený semestr | |
|---|---|---|---|---|
| Fakulta: Fakulta chemicko-technologická | Studijní plán (Verze): Anorganické materiály (2015) | Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů | 2 | Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Fakulta chemicko-technologická | Studijní plán (Verze): Anorganické materiály (2016) | Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů | 2 | Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Fakulta chemicko-technologická | Studijní plán (Verze): Polymerní materiály a kompozity (2016) | Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů | 2 | Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Fakulta chemicko-technologická | Studijní plán (Verze): Polymerní materiály a kompozity (2014) | Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů | 2 | Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Fakulta chemicko-technologická | Studijní plán (Verze): Polymerní materiály a kompozity (2013) | Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů | 2 | Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Fakulta chemicko-technologická | Studijní plán (Verze): Anorganické materiály (2014) | Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů | 2 | Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Fakulta chemicko-technologická | Studijní plán (Verze): Anorganické materiály (2013) | Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů | 2 | Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Fakulta chemicko-technologická | Studijní plán (Verze): Povrchová ochrana stavebních a konstrukčních materiálů (2016) | Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů | 3 | Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Fakulta chemicko-technologická | Studijní plán (Verze): Ekonomika a management chemických a potravinářských podniků (2016) | Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů | 2 | Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Fakulta chemicko-technologická | Studijní plán (Verze): Polymerní materiály a kompozity (2015) | Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů | 2 | Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Fakulta chemicko-technologická | Studijní plán (Verze): Povrchová ochrana stavebních a konstrukčních materiálů (2015) | Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů | 3 | Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Fakulta chemicko-technologická | Studijní plán (Verze): Polygrafie (2014) | Kategorie: Polygrafie, zpracování papíru, filmu a fotografie | 2 | Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Fakulta chemicko-technologická | Studijní plán (Verze): Polygrafie (2013) | Kategorie: Polygrafie, zpracování papíru, filmu a fotografie | 2 | Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Fakulta chemicko-technologická | Studijní plán (Verze): Polygrafie (2016) | Kategorie: Polygrafie, zpracování papíru, filmu a fotografie | 2 | Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Fakulta chemicko-technologická | Studijní plán (Verze): Povrchová ochrana stavebních a konstrukčních materiálů (2014) | Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů | 3 | Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Fakulta chemicko-technologická | Studijní plán (Verze): Ekonomika a management chemických a potravinářských podniků (2013) | Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů | 2 | Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Fakulta chemicko-technologická | Studijní plán (Verze): Polygrafie (2015) | Kategorie: Polygrafie, zpracování papíru, filmu a fotografie | 2 | Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Fakulta chemicko-technologická | Studijní plán (Verze): Povrchová ochrana stavebních a konstrukčních materiálů (2013) | Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů | 3 | Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Fakulta chemicko-technologická | Studijní plán (Verze): Ekonomika a management chemických a potravinářských podniků (2015) | Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů | 2 | Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní |
| Fakulta: Fakulta chemicko-technologická | Studijní plán (Verze): Ekonomika a management chemických a potravinářských podniků (2014) | Kategorie: Technická chemie a chemie silikátů | 2 | Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní |