Laboratory Training in Analytical Chemistry - MC230C07N

• Title: Praktikum z analytické chemie
• Czech title: Praktikum z analytické chemie
• Guaranteed by: Department of Analytical Chemistry (31-230)
• Faculty: Faculty of Science
• Actual: from 2023 to 2023
• Semester: both
• E-Credits: 5
• Hours per week, examination: 0/4, C [HT]
• Capacity: 60
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech, English
• Note: enabled for web enrollment; you can enroll for the course in winter and in summer semester
• Guarantor: RNDr. Jakub Hraníček, Ph.D.
• Teacher(s): RNDr. Simona Baluchová, Ph.D.; prof. RNDr. Zuzana Bosáková, CSc.; prof. RNDr. Pavel Coufal, Ph.D.; RNDr. Jakub Hraníček, Ph.D.; RNDr. Petr Kozlík, Ph.D.; doc. RNDr. Tomáš Křížek, Ph.D.; RNDr. Anna Kubíčková, Ph.D.; doc. RNDr. Karel Nesměrák, Ph.D.; prof. RNDr. František Opekar, CSc.; RNDr. Jana Sobotníková, Ph.D.

Annotation

English

Last update: RNDr. Jakub Hraníček, Ph.D. (21.02.2024)

The course of laboratory practice in analytical chemistry trains experimental skills in classical and instrumental analytical techniques. The course ends through a written test in calculations and a practical exam in analysis of unknown sample. The course is taught in English for Erasmus students.

Czech

Last update: RNDr. Jakub Hraníček, Ph.D. (21.02.2024)

Praktikum z analytické chemie doplňuje přednášku z analytické chemie a klade důraz na osvojení si základních operací chemické analýzy jako je technika vážení, práce s odměrným nádobím, příprava vzorku, rozpouštění. Všechny práce v laboratoři musí být prováděny bezpečně, proto jsou posluchači seznamováni s bezpečností práce a protipožárními předpisy pro chemické laboratoře. Cílem laboratorního cvičení je seznámit posluchače se základními principy kvalitativní anorganické analýzy a s klasickými i instrumentálními metodami analýzy kvantitativní. Praktikum z analytické chemie je zakončeno písemným testem a praktickou zkouškou.

Studenti jednotlivých studijních programů se zapisují takto:

ZIMNÍ SEMESTR
Studenti bakalářského studijního programu Klinická a toxikologická analýza - ZS 2. ročník.
Studenti bakalářského studijního programu Medicinální chemie - ZS 3. ročník.
Studenti bakalářského studijního programu Chemie a fyzika materiálů - ZS 3. ročník.

LETNÍ SEMESTR
Studenti bakalářského studijního programu Ochrana životního prostředí - LS 3. ročník.
Studenti bakalářského studijního programu Biochemie - LS 2. ročník.
Studenti bakalářského studijního programu Chemie - LS 2. ročník.
Studenti FJFI - LS 3. ročník.

Aktuální informace k výuce tohoto předmětu obdrží zapsaní studenti automaticky 1-2 týdny před zahájením výuky. Lze je také nalést zde: https://www.natur.cuni.cz/chemie/analchem/praktika

Předpokládá se, že studenti, kteří mají písemně dostupné konkrétní výsledky učení, sepsané v podobě přesných zadání, se naučí během semestru více a na hlubší úrovni, nežli v případě neexistence těchto výsledků (doloženo v rámci evidence-based teaching). Z Nařízení vlády č. 274/2016 Sb. o standardech pro akreditace ve vysokém školství a z Opatření rektorky UK 22/2022 (Standardy studijních programů UK) jsou niže doplněny:

VÝSTUPY UČENÍ (LEARNING OUTCOMES)

Po absolvování předmětu MC230C07N student:
- provede základní operace kvalitativní analýzy a demonstruje vybrané chemické reakce
- dokáže kationty a anionty ve vzorku a provede analýzu pevného lehce rozpustného vzorku
- provede důkaz analytu ve vzorku a stanovní ho acidobazickou titrací, vypočítá, připraví a standardizuje odměrný roztok
- provede argentometrické stanovení chloridu sodného v kapalném vzorku a jodidu a chloridu draselného v pevném vzorku
- rozliší analyty ve vzorku (Zn+Mg, Pb+Bi) a ty pak stanoví chelatometrickou titrací a také stanovní hořečnané a vápenaté ionty ve vzorku tvrdé vody
- stanoví kyselinu askorbovou v tabletě Celaskonu a aceton v kapalném vzorku jodometrickou titrací
- standardizuje odměrný roztok manganistanu draselného a stanoví železnaté ionty v pevném vzorku manganometrickou titrací
- stanoví hydrochinon coulometrickou titrací a vypočítá jeho zastoupení analytu ve vzorku z prošlého elektrického náboje
- stanoví dusičnany a nestanovní fluoridy nebo obráceně a využije při tom potenciometrii s iontově selektivní elektrodou a sestaví kalibrační přímku
- provede separaci kyslíku a dusíku plynovou chromatografií a vyhodnotí chromatogram
- stanovit kyselinu acetylsalicylovou v tabletě Acylpyrinu spektrofotometrickou metodou a sestaví kalibrační přímku
- provede extrakci železitých iontů z minerální vody na pevnou fázi katexu a stanoví prekoncentrovaný analyt spektrofotometrií

Zároveň již během výuky student s vysokou pravděpodobností:
- používá selský rozum
- vypočítá navážku kyseliny šťavelové
- popíše několik stran pevně vázaného laboratorního deníku
- zařadí roztok kademnatých iontů do správné police
- provede efektivně předepsané úkoly
- zhodnotí tvar kalibračních závislostí
- změří potenciál stříbrné elektrody
- předpoví orientačně konec praktika
- užívá si jednotlivé úlohy
- vysvětlí nedostatečnou domácí přípravu
- výmezí svůj prostor na pracovním stole
- ověří si dosažené výsedky u pedagogického dozoru
- sestaví aparaturu pro acidobazickou titraci
- zjistí polohu cvičné poloautomatické byrety
- porovná činidla na platíčku podle pořadových čísel
- posoudí vhodnost použití platinového drátku pro plamenové reakce
- aplikuje v praktiku získané dovednosti i ve svém volném čase
- určí optimální pořadí skupinových a specifických činidel
- rozliší oranžovo červené a světle fialové zabarvení titrační baňky
- zapíše výsledky svého pozorování do laboratorního deníku
- navrhne optimální postup řešení úlohy
- rozpozná červenou sraženinu od modrého rozpustného komplexu
- odhadne čas pro úklid pracoviště
- znázorní průběh redoxní titrace
- objasní principy analytických stanovení
- vyhledá pomoc při úrazu elektrickým proudem
- stanoví minimální počet opakování titrace
- rozezná pracovní místo
- ukaže vhodnou laboratorní obuv
- zdůvodní absenci na praktickém cvičení
- najde nové přátele
- doloží k protokolu grafický výstup integrátoru

Literature

English

Last update: RNDr. Jakub Hraníček, Ph.D. (21.02.2024)

https://www.natur.cuni.cz/chemie/analchem/praktika

Requirements to the exam

English

Last update: RNDr. Jakub Hraníček, Ph.D. (21.02.2024)

In order to obtain the credit from the basic course in analytical chemistry, students must successfully complete all practical tasks with an average grade of less than 2.5, pass the final written test and successfully carry out the final analysis of the practical sample.

 

Czech

Last update: RNDr. Jakub Hraníček, Ph.D. (21.02.2024)

Pro udělení zápočtu ze základního praktika z analytické chemie musí posluchači úspěšně absolvovat všechny praktické úlohy s průměrem známek z protokolů menším než 2,5, úspěšně absolvovat závěrečný písemný test a úspěšně provést závěrečnou analýzu praktického vzorku.

Syllabus

English

Last update: RNDr. Jakub Hraníček, Ph.D. (21.02.2024)

1. Qualitative analysis of inorganic cations and anions using wet chemistry: identification of two cations, identification of two anions
2. Qualitative analysis of inorganic solid substance using wet chemistry: identification of cation and anion in a well-soluble and a bad-soluble solid sample
3. Acid-base titrations: identification of analyte (sodium or potassium hydroxide or hydrochloric, sulfuric or nitric acid) in the sample, preparation of a standard solution of hydrochloric acid or sodium hydroxide, acidimetry or alkalimetry of analyte in the sample
4. Precipitation titrations: argentometry of sodium chloride in a liquid sample with Fajans' indication, titration of potassium iodide and chloride in a solid sample using potentiometric indication, titration curve construction, and evaluation
5. Chelatometry: identification of analytes in the sample, determination of magnesium and calcium ions in water as a sample, titration of magnesium and zinc ions or lead and bismuth ions in the mixture
6. Iodometry: titration of ascorbic acid in Celaskon pellet, iodometry of acetone in a liquid sample based on indirect titration
7. Permanganometry: preparation of a standard solution of potassium permanganate using oxalic acid as the standard, titration of iron in a solid sample using potentiometric indication, titration curve construction, and evaluation
8. Coulometry: determination of hydroquinone in a liquid sample with coulometric titration, calculation of analyte concentration from the electrical charge
9. Potentiometry with ion-selective electrode: determination of nitrate or fluoride ions using ion-selective electrode, calibration curve construction
10. Gas chromatography: separation of oxygen and nitrogen from air sample, evaluation of chromatogram, and calculation of fundamental chromatographic quantities
11. Spectrophotometry: spectrophotometric determination of acetylsalicylic acid in Acylpyrin pellet, calibration curve construction
12. Solid phase extraction: preconcentration of iron ions from spring water using solid phase extraction, spectrophotometric determination of a preconcentrated analyte, calibration curve construction
13. Written test in theory and practical exam with real sample

Czech

Last update: RNDr. Jakub Hraníček, Ph.D. (21.02.2024)

1. Kvalitativní analýza na mokré cestě: provedení základních operací kvalitativní analýzy, vybrané chemické reakce kvalitativní analýzy, důkaz kationtu a aniontu v roztoku
2. Kvalitativní analýza na mokré cestě: důkaz dvou kationtů, dvou aniontů a analýza pevného lehce rozpustného vzorku
3. Acidobazické titrace: důkaz analytu (hydroxidu sodného či draselného nebo kyseliny chlorovodíkové, sírové či dusičné) ve vzorku, příprava a standardizace odměrného roztoku kyseliny chlorovodíkové nebo hydroxidu sodného, acidimetrické nebo alkalimetrické stanovení analytu ve vzorku
4. Srážecí titrace: argentometrické stanovení chloridu sodného v kapalném vzorku titrací podle Fajanse, argentometrické stanovení jodidu a chloridu draselného v pevném vzorku titrací s potenciometrickou indikací, zakreslení a vyhodnocení titrační křivky
5. Chelatometrické titrace: důkaz analytů ve vzorku, chelatometrické stanovení hořečnatých a vápenatých iontů v tvrdé vodě, chelatometrické stanovení hořečnatých a zinečnatých iontů nebo olovnatých a bismutitých iontů ve směsi
6. Jodometrické titrace: jodometrické stanovení kyseliny askorbové v tabletě Celaskonu, jodometrické stanovení acetonu v kapalném vzorku nepřímou titrací
7. Manganometrické titrace: standardizace odměrného roztoku manganistanu draselného, manganometrické stanovení železnatých iontů v pevném vzorku titrací s potenciometrickou indikací, zakreslení a vyhodnocení titrační křivky
8. Coulometrie: stanovení hydrochinonu v kapalném vzorku coulometrickou titrací, výpočet zastoupení analytu ve vzorku z prošlého elektrického náboje
9. Potenciometrie s iontově selektivní elektrodou: stanovení dusičnanů nebo fluoridů iontově selektivní elektrodou, konstrukce kalibrační přímky
10. Plynová chromatografie: separace kyslíku a dusíku ze vzduchu plynovou chromatografií, vyhodnocení chromatogramu a výpočet základních chromatografických veličin
11. Spektrofotometrie: spektrofotometrické stanovení kyseliny acetylsalicylové v tabletě Acylpyrinu, konstrukce kalibrační přímky
12. Extrakce na pevné fázi: prekoncentrace železitých iontů z minerální vody na pevné fázi katexu, spektrofotometrické stanovení prekoncetrovaného analytu, konstrukce kalibrační přímky
13. Písemná práce z provedených praktických úloh a praktická zkouška s vylosovaným neznámým vzorkem