Disciplina. analisi chim mat

 Indirizzo: CHIMICA, MATERIALI BIOTECNOLOGIE / Articolazione: CHIMICA E MATERIALI Disciplina: CHIMICA ANALITICA E STRUMENTALE Competenze (Allegato C): • acquisire i dati ed esprimere qualitativamente e quantitativamente i risultati delle osservazioni di un fenomeno
attraverso grandezze fondamentali e derivate;
• individuare e gestire le informazioni per organizzare le attività sperimentali;
• utilizzare i concetti, i principi e i modelli della chimica fisica per interpretare la struttura dei sistemi e le loro
trasformazioni;
• essere consapevole delle potenzialità e dei limiti delle tecnologie, nel contesto culturale e sociale in cui sono applicate;
• intervenire nella pianificazione di attività e controllo della qualità del lavoro nei processi chimici e biotecnologici;
• elaborare progetti chimici e biotecnologici e gestire attività di laboratorio;
• controllare progetti e attività, applicando le normative sulla protezione ambientale e sulla sicurezza.
• redigere relazioni tecniche e documentare le attività individuali e di gruppo relative a situazioni professionali.
• utilizzare le strategie del pensiero razionale negli aspetti dialettici e algoritmici per affrontare situazioni problematiche,
elaborando opportune soluzioni
• utilizzare i concetti e i modelli delle scienze sperimentali per investigare fenomeni sociali e naturali e per interpretare
dati
• utilizzare le reti e gli strumenti informatici nelle attività di studio, ricerca e approfondimento disciplinare
Da notare: fra le conoscenze nelle linee guida del ministero:
Misura, strumenti e processi di misurazione: sono state già acquisite nel primo biennio
Teoria della misura, elaborazione dati e analisi statistica: viene svolto nel corso “elementi di matematica”
III Anno Abilità (saper fare)) Conosce ed applica la nomenclatura IUPAC e tradizionale. Sa
ricavare la formula minima e molecolare dalla composizione
elementare
Conoscenze (sapere) Composizione elementare e formula chimica
Definisce Z ed A. Definisce l'isotopo
Conosce valori ed unità di misura delle particelle subatomiche,
dell'uma e della mole.
Ricava la configurazione elettronica di un atomo noto il numero
atomico.
Riconosce il tipo di legame possibile in base ai valori di
elettronegatività e alla posizione degli elementi nella tavola
periodica
Sa descrivere gli orbitali molecolari per semplici composti
Struttura della materia: orbitali atomici e molecolari Bilancia, comprende ed applica il significato stechiometrico di
una reazione chimica.
Esegue calcoli stechiometrici anche con il reattivo limitante.
Stechiometria e quantità di reazione
NOTA: le “competenze” e le “abilità” devono essere espresse utilizzando una breve frase che inizia con una forma verbale Indirizzo: CHIMICA, MATERIALI BIOTECNOLOGIE / Articolazione: CHIMICA E MATERIALI Disciplina: CHIMICA ANALITICA E STRUMENTALE Conosce il significato delle principali funzioni di stato e sa
calcolarne la variazione nelle principali trasformazioni
termodinamiche.
Sa enunciare il primo e il secondo principio della termodinamica
Sa classificare le reazioni come eso o endotermiche Calcola il
delta H di reazione
Sa valutare la variazione della funzione energia libera per
prevedere l’evoluzione del sistema
Sa ricavare il valore della costante di equilibrio ad una certa
temperatura
Applicazione della termodinamica e delle funzioni di stato
agli equilibri fisici e chimici
Applica la teoria dell’equilibrio chimico per prevedere la reattività
di un sistema acquoso in seguito a variazioni di temperatura e
concentrazione
Sa calcolare la Kc e le conc. di reagenti e prodotti.
Studio degli equilibri in soluzione acquosa
Riconosce un acido e una base secondo Bronsted e Lowry
Comprende il significato di pH.
Sa calcolare il pH e la composizione di acidi e basi forti e deboli,
mono e poliprotici.
Sa impostare un bilancio di carica e di massa
Conosce i sistemi tampone e sa eseguire i calcoli relativi alla
loro preparazione.
Proprietà di acidi e basi
Riconosce i principi fisici e chimico-fisici su cui si fondano i
metodi di analisi chimica
Individua strumenti e metodi per organizzare e gestire le attività
di laboratorio.
Definisce e applica la sequenza operativa del metodo analitico
previsto
Conosce le metodiche e le reazioni di riconoscimento dei
principali anioni e cationi e sa ricercarli in un miscuglio
incognito.
Costruisce teoricamente punto per punto una curva di
titolazione acido-base
Sa eseguire una titolazione manuale acido base, scegliere
l’indicatore opportuno ed eseguire i calcoli stechiometrici relativi.
Sa preparare e standardizzare soluzioni
Reattività degli ioni in soluzione e analisi qualitativa
Metodi di analisi chimica qualitativa e quantitativa
Sa documentare le attività individuali e di gruppo e presentare i
risultati di un’analisi.
Modelli di documentazione tecnica.
Elabora i risultati delle indagini sperimentali, anche con l’utilizzo
di software di uso generale (elaborazione testi e dati,
navigazione) dedicati (simulazione, visualizzazione spettri,
modelli molecolari, ecc.)
Dispositivi tecnologici e principali software dedicati.
NOTA: le “competenze” e le “abilità” devono essere espresse utilizzando una breve frase che inizia con una forma verbale Indirizzo: CHIMICA, MATERIALI BIOTECNOLOGIE / Articolazione: CHIMICA E MATERIALI Disciplina: CHIMICA ANALITICA E STRUMENTALE Applica con consapevolezza le norme sulla protezione
ambientale e sulla sicurezza.
Individua i mezzi protettivi per lavorare in sicurezza.
Utilizza il lessico e la terminologia tecnica di settore anche in
lingua inglese.
Reperisce, anche in lingua inglese, informazioni su materiali,
sistemi, tecniche e processi oggetto di indagine, nonché
normative di sicurezza e prevenzione sulla tutela della salute e
dell’ambiente. Norme e procedure di sicurezza e prevenzione degli
infortuni
Lessico e terminologia tecnica di settore anche in lingua
inglese. IV Anno Abilità (saper fare) Conoscenze (sapere) Conosce la relazione fra solubilità e prodotto di solubilità.
Conosce i fattori che influenzano l’equilibrio di precipitazione
Conosce il significato di ossidante e riducente.
Sa bilanciare una reazione redox
Conosce le applicazioni dei principali titolanti redox
Conosce la nomenclatura dei composti di coordinazione e la K
di instabilità.
Conosce l’influenza del pH sulla stabilità dei complessi con
EDTA
Sa eseguire i calcoli stechiometrici necessari utilizzando il
concetto di equivalente.
Proprietà di agenti precipitanti, ossidanti e riducenti,
composti di coordinazione.
Sa definire una pila, una semipila, il potenziale standard, la
scala elettrochimica
Sa applicare l’equazione di Nerst per calcolare il potenziale di
una pila e prevedere la direzione di una reazione.
Conosce i principali elettrodi e il potenziometro.
Conosce la definizione di conducibilità elettrica e le sue
applicazioni in campo analitico
Elettrochimica, potenziali elettrochimici e dispositivi
strumentali
Conosce le interazioni luce-materia e lo spettro
elettromagnetico.
Conosce la spettroscopia UV-Vis, la legge di Beer e le sue
applicazioni.
Conosce la spettroscopia di assorbimento atomico e le sue
applicazioni
Conosce la spettroscopia IR e da essa sa ricavare informazioni
sulla struttura molecolare.
Rappresenta lo schema a blocchi dei principali strumenti e i
componenti fondamentali.
Interazioni radiazione-materia: spettroscopia atomica e
molecolare
NOTA: le “competenze” e le “abilità” devono essere espresse utilizzando una breve frase che inizia con una forma verbale Indirizzo: CHIMICA, MATERIALI BIOTECNOLOGIE / Articolazione: CHIMICA E MATERIALI Disciplina: CHIMICA ANALITICA E STRUMENTALE Sa eseguire una titolazione manuale argentometrica,
permanganometrica, iodometrica e complessometrica ed
eseguire i calcoli stechiometrici relativi.
Sa eseguire titolazioni per via potenziometrica scegliendo
l’elettrodo più opportuno, ricavando il punto equivalente con il
metodo della derivata prima e seconda.
Sa eseguire titolazioni per via conduttometria.
Reperisce informazioni sulla struttura atomica/molecolare,
mediante AA, IR,UV – Vis
Applica la legge di Beer.
Metodi di analisi chimica quantitativa e strumentale
Metodi di analisi ottici.
V Anno Abilità (saper fare) Riesce a prevedere la reazione complessiva che avviene nella
cella elettrolitica e a calcolare la tensione pratica di regime.
Descrive i grafici corrente-tensione e la corrente limite di
diffusione.
Conosce le principali tecniche voltammetriche, la relativa
strumentazione e le applicazioni.
Enuncia e sa applicare la prima e seconda legge di Faraday.
Conosce i meccanismi di separazione cromatografica e i
principali parametri che li caratterizzano.
Sa interpretare un cromatogramma.
Conosce le caratteristiche, la strumentazione e le applicazioni
delle principali tecniche cromatografiche (TLC, GC,HPLC)
Individua la complessità e le problematiche relative alla
determinazione dell’analisi di una matrice reale (acque, aria,
suolo, alimenti, leghe metalliche ecc.)
Progetta e realizza in modo autonomo i controlli analitici sui
campioni reali, dalla definizione generale e analitica del
problema, la scelta fra le tecniche analitiche classiche, il
metodo, la procedura, il campionamento, il trattamento del
campione, l’analisi, l’elaborazione dei dati e la relazione.
Analizza criticamente i risultati di una indagine allo scopo di
migliorare la procedura d’analisi.
Sceglie prodotti e processi secondo i principi della chimica
sostenibile.
Conoscenze (sapere) Consolidamento e approfondimanto delle conoscenze del
secondo biennio
Metodi di analisi elettrochimici e cromatografici.
Studio delle matrici reali
Tecniche di campionamento e di elaborazione dei dati
Sequenza delle fasi del processo analitico
Controllo dei dati analitici, tipologia e trattamento degli
errori
Normativa specifica di settore. NOTA: le “competenze” e le “abilità” devono essere espresse utilizzando una breve frase che inizia con una forma verbale