PROGETTAZIONE DIDATTICA PER COMPETENZE Spettroscopia

ISTITUTO TECNICO TECNOLOGICO STATALE “G. e M. MONTANI”
Agraria agroalimentare e agroindustria, Chimica materiali e biotecnologie, Elettronica ed Elettrotecnica, Informatica e
Telecomunicazioni, Meccanica meccatronica ed energia, Trasporti e Logistica
CONVITTO ANNESSO E AZIENDA AGRARIA
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Codice Istituto APTF010002
Codice Fiscale 00258760446
PROGETTAZIONE DIDATTICA PER COMPETENZE
INDIRIZZO
Chimica, materiali e biotecnologie
ARTICOLAZIONE
Biotecnologie Sanitarie
CLASSE IV
SEZIONE A
DISCIPLINA Chimica Analitica e Strumentale
CLASSE DI CONCORSO
DOCENTI
Giuliani Arianna
A013/C240
Fraticelli Nadia
QUADRO ORARIO (N. ore settimanali nella classe) n. 3 di cui n. 3 di laboratorio
Spettroscopia
Principi teorici dei metodi ottici. Atomi e molecole: il modello orbitalico. Radiazioni
elettromagnetiche. Interazioni fra radiazioni e materia; tecniche ottiche di analisi.
Spettroscopia di assorbimento. Analogie e differenze fra assorbimento atomico e molecolare.
Fluorescenza e fosforescenza molecolare. Riflessione, rifrazione, diffusione, interferenza e
diffrazione. Cenni sulla teoria del colore.
Spettroscopia UV-visibile - Assorbimento nell’UV/visibile dei composti organici e dei
composti di coordinazione. Teoria dell'assorbimento e legge di Lambert-Beer.
Strumentazione: schema a blocchi e tipi di strumento (monoraggio e doppio raggio).
Metodi di analisi: analisi qualitativa (fattori che influenzano la λmax e l’intensità delle bande di
assorbimento, scelta del solvente); analisi quantitativa (deviazione della legge di LambertBeer, scelta della lambda analitica, retta di taratura, il bianco, sensibilità, LOD, LOQ, range
dinamico e lineare).
LABORATORIO: Registrazione di spettri di varie sostanze e a diversa concentrazione; scelta
pratica della lambda analitica (conseguenza della eventuale scelta sbagliata). Confronto delle
assorbività molari di varie sostanze in relazione al tipo di transizione. Reagenti cromogeni e
retta di taratura; determinazione di nitrati in un’acqua potabile. Rielaborazione dei dati
attraverso l'uso del foglio elettronico.
Complessometria
Principi generali: complesso, legante, numero di coordinazione.
Titolazioni complessometriche (titolazione diretta), indicatori metallocromici, influenza del
pH.
Determinazione della durezza totale, permanente, temporanea, calcica e magnesiaca con
espressione dei risultati in °F. Cenni alla normativa vigente.
LABORATORO: determinazione della durezza totale, calcica e magnesiaca (acqua del
tennacola).
Metodi elettrochimici
Introduzione ai metodi elettrochimici: principi generali (conduttori di prima e seconda specie,
influenza della temperatura, prima e seconda legge di Ohm) e classificazione.
Teoria della conduttometria: grandezze e relazioni. Parametri che influenzano la conducibilità
delle soluzioni (concentrazione, carica ionica, velocità di migrazione degli ioni e
temperatura). Inquadramento della dipendenza della conducibilità dalle caratteristiche dello
ione.
LABORATORIO: Taratura dello strumento e misure di conducibilità dirette e indirette
(titolazione conduttimetrica acido forte-base forte). Determinazione della costante di cella.
Cromatografia
Principi generali della separazione cromatografica, esperimento fondamentale e dinamica
elementare della separazione cromatografica. Meccanismi chimico-fisici della separazione e
classificazione delle tecniche cromatografiche. Il cromatogramma. Grandezze, equazioni e
parametri: costante di distribuzione, fattore di ritenzione, selettività, efficienza (cause
dell’allargamento delle bande), Risoluzione. Asimmetria dei picchi: tailing e fronting.
Gascromatografia: grandezze, parametri e prestazioni; presentazione generale dello
strumento GC e dell’accoppiamento con lo spettrometro di massa; sistema di elaborazione dei
segnali; Parametri da inserire nell’editare un metodo. Programmazione della temperatura.
Metodi di analisi: analisi qualitativa, cromatografia dello spazio di testa con tecnica SPME.
LABORATORIO - Accensione e manutenzione dello strumento. Analisi dello spazio di testa
(cenni alla tecnica SPME), analisi cromatografiche varie svolte praticamente per supportare la
teoria: in particolare analisi al GC-MS di una serie omologa di alcoli alifatici (studio
dell’influenza della temperatura e del flusso).
Le insegnanti
Giuliani Arianna
Fraticelli Nadia