771106 Instrumentelle Analytische und Physikalische Chemie Übungen

Art
Übung
Semesterstunden
6
Vortragende/r (Mitwirkende/r)
Organisation
Angeboten im Semester
Wintersemester 2021/22
Unterrichts-/ Lehrsprachen
Deutsch
Lehrinhalt

Klassische quantitative Analyse:
Säure-Base-Titrationen (Wasserhärte, Ammonium- bzw. Stickstoffbestimmung nach Parnas-Wagner mittels Destillationsapparatur)
Komplexometrische Titrationen (Wasserhärte, Calcium(Rücktitration))
Redoxtitrationen (Vitamin C)
Fällungstitration (Simultanbestimmung von Chlorid und Iodid)

Instrumentelle (physikalische) quantitative Analyse:
Elektrochemische Methoden:
Konduktometrie und Potentiometrie zur Indikation von Titrationen, Bestimmung der molaren Masse und von pKs–Werten (Aminosäure)
Spektroskopie:
UV-VIS-Photometrie (Eisen, pKs eines Säure-Base-Indikators)
Kalorimetrie: Lösungsenthalpie
Trennmethoden:
Dünnschichtchromatographie (Vitamine), Ionenchromatographie (Anionen), Gaschromatographie- Massenspektrometrie (Weichmacher)

Angabe und Beurteilung von Messwerten und Analysenergebnissen:
signifikante Stellen, Messunsicherheit
Inhaltliche Voraussetzungen (erwartete Kenntnisse)

Die Lehrveranstaltung wird ergänzt durch die LVA 771108 VO Analytische Chemie. Der Besuch dieser LVA wird daher empfohlen, insbesonders weil darauf aufbauende Laborprüfungen für viele Studierende eine schwierige Hürde während des Bachelorstudienganges LBT darstellen.
Wichtig sind weiters grundlegende Excel-Kenntnisse (Mittelwert, Standardabweichung, Diagramme erstellen und beschriften u.ä.).
Lehrziel

Das richtige Verhalten und der gefahrlose Umgang mit Chemikalien und Geräten sind seit Absolvierung von 771102 und 771105 eine Selbstverständlichkeit, die es den Studierenden ermöglicht, sich auf die Analysen und die neuen Methoden zu konzentrieren.
Nach erfolgreicher Absolvierung der LVA sind die Studierenden mit praktischen und theoretischen Grundlagen der quantitativen und instrumentellen chemischen Analyse vertraut.
Sie sind in der Lage, unterschiedliche Geräte wie Destillationsapparatur und analytische Instrumente (z.B. Potentiometer, Konduktometer, Photometer, Ionenchromatograph) selbstständig in Betrieb zu nehmen und zu bedienen sowie quantitative Analysen nach einer detaillierten Arbeitsvorschrift selbstständig und genau durchzuführen. Sie können selbstständig auch aufwändigere Berechnungen durchführen (Iodometrische Vitamin C-Bestimmung, pKS-Wert eines Indikators bzw. einer Aminosäure und div. Kalkulationen im Zuge des Ionenchromatographie-Beispiels) und aussagekräftige, umfangreiche Protokolle verfassen.
Sie haben nicht nur Pufferlösungen hergestellt, sondern überdies vorgegebene pH-Werte dieser Pufferlösungen eingestellt und sollten nun in der Lage sein, Pufferlösungen mit definiertem pH-Wert selbstständig herzustellen.
Sie können unterschiedlichste Titrationen wie Säure-Base-Titrationen, Fällungstitrationen, komplexometrische Titrationen, Redoxtitrationen durchführen und kennen die Besonderheiten dieser Titrationen wie Endpunkterkennung mit Indikatoren und Bestimmung des Endpunktes mittels instrumentellen Methoden (Konduktometrie, Potentiometrie).
Die korrekte Bedienung einer analytischen Waage ist für die Studierenden nun eine Selbstverständlichkeit und sie sind mit den Fehlermöglichkeiten und der Art der Fehler wohl vertraut.
Sie können nun selbstständig Kalibrationen von analytischen Instrumenten (pH-Meter, Photometer, Ionenchromatograph) durchführen und Analyten in Proben unbekannter Konzentrationen quantifizieren, beginnend bei der Berechnung der erforderlichen Einwaage der Referenz-(Rein-)substanzen, Berechnung der Verdünnung(en) bis hin zur Vorhersage der Gehalte dieser Analyten in den Proben.
Die Studierenden können nun einfache und komplexere chromatographische Trennungen (Dünnschichtchromatographie, Ionenchromatographie) durchführen und kennen unterschiedliche Detektionsmethoden der getrennten Komponenten. Sie wissen, wie genau und präzise die verwendeten Methoden sind und wie genau sie die erhaltenen Ergebnisse angeben können und dürfen (signifikante Stellen). D.h. aufgrund der Kenntnis über die Angabe und Beurteilung von Messwerten (signifikante Stellen, Messunsicherheit) sind sie auch in der Lage zu bewerten, ob eine Methode über die für eine Aufgabenstellung erforderliche Genauigkeit und Präzision verfügt, und können somit entscheiden, ob diese Methode für eine bestimmte Problemstellung geeignet ist bzw. Empfehlungen bezüglich deren Verwendung aussprechen. Sie können auch begründen, warum diese voraussichtlich nicht geeignet sein wird.
Die Studierenden sind weiters in der Lage, ähnliche Analysen und speziell den Ablauf solcher selbständig zu planen, da sie gelernt haben. sich rechtzeitig darum kümmern, dass die erforderlichen Mittel (Proben, Geräte, usw.) am Tag der Analyse zur Verfügung stehen, da sie selbstständig den Ablauf geplant, die erforderlichen Mittel organisiert und die Geräte (pH-Meter, Photometer, Destillationsapparatur nach Parnas-Wagner, ...) reserviert haben.
Noch mehr Informationen zur Lehrveranstaltung, wie Termine oder Informationen zu Prüfungen, usw. finden Sie auf der Lehrveranstaltungsseite in BOKUonline.