Last update: RNDr. Václav Červený, Ph.D. (19.02.2024)
The seminar to the subject Analytical chemistry I (MC230P35) is devoted to basic calculations in analytical chemistry according to the syllabus. The content of the seminar facilitates to the students the calculations in the course MC230C11: Analytical Chemistry for Clinical and Toxicological Analysis - Lab and standard analytical practice.
Learning outcomes
A student after completing the seminar...
... correctly writes the required formula of a chemical compound and, conversely, names the compound based on the formula.
... on the basis of the formula, calculates the content of the relevant element or group in the compound or, on the contrary, proposes the summary formula of the chemical substance from the contents of the individual elements.
... calculates the mass and volume fraction, mass and volume percentages, or the mass concentration of the component in the sample, taking into account the described dilution, the density of liquid solutions, or pressures of gases and their mixtures.
... calculates the substance (molar) concentration of the component in the sample, taking into account the described dilution, densities of liquid solutions, or pressures of gases and their mixtures.
... converts information about the content of the component in the sample (e.g. in percentages, in units of ppm, ppb, etc.) to substance (molar) concentration or vice versa as specified.
... calculates the correct method of diluting (including dissolving the weight and volume of solvent) a substance or its solution with a pure solvent or other solution to obtain a solution with the desired properties.
... writes down the equation of a chemical reaction (or fills in its products), calculates the equation and uses the obtained stoichiometry to calculate the required result; in the case of an oxidation-reduction process, he / she also writes down and correctly calculates the equations of the ongoing oxidation and reduction.
... calculates the concentration / content of a substance or ion in a solution based on data on its solubility, or solubility product; the calculation will also include the effect of the ionic strength of the solution and other present ions.
... sketch the titration curve of a simple precipitation titration.
... calculates the contents / concentration of substances or ions in the solution, including taking into account the stability constants of the resulting complexes, or limited solubility.
... sketches the titration curve of a simple complex-forming titration, or distribution diagram.
... calculates the pH of solutions: strong acids; strong bases; weak acids; weak bases; their salts; buffers.
... calculates the buffering capacity of the solution.
... plots the titration curve of any combination for acid-base titrations.
... sketch a distribution diagram of polyhydric acid or base.
... calculates the value of the distribution ratio from the weights of the vaporization residuals or the known extraction yield.
... calculates the yield of a single extraction based on knowledge of the distribution ratio.
... calculates the number of necessary extractions to obtain the specified amount of a certain substance.
... obtains the desired result by any combination of the above calculation procedures, either in the described or in the reverse direction of the calculation.
Last update: RNDr. Václav Červený, Ph.D. (19.02.2024)
Seminář k přednášce Analytická chemie I (MC230P35) je zaměřen na procvičování základních výpočtů v analytické chemii dle sylabu. Témata jsou volena tak, aby studenti zvládli bez problémů výpočty v navazujícím Praktiku z analytické chemie (MC230C11) a analytické praxi.
Účast není nutná, důležité je zvládat látku ze semináře. V průběhu semestru je možné psát tři (týden dopředu ohlášené) průběžné písemky, s maximálním počtem bodů 20. Kdo dosáhne z každé z těchto tří průběžných písemek alespoň 90 % maximálního počtu bodů, získává zápočet. Dále se na konci semestru (v zápočtovém týdnu a během zkouškového období) píší souhrnné písemky s maximálním počtem bodů 30. Souhrnné písemky se vypisují a přihlašuje se na ně přes SIS, maximální počet pokusů je tři. Součet bodů z nejlepší z průběžných písemek a souhrnné písemky musí pro získání zápočtu dosáhnout alespoň 30 bodů.
Po dobu, kdy by nemohla probíhat prezenční výuka, by byl předmět vyučován interaktivním způsobem v on-line režimu pomocí Google Class Room, kde by byly ke každému tématu zveřejňovány materiály a na každou konzultaci zvlášť by byl uveden odkaz. Podobně by byly v časovém okně paralalek dle rozvrhu realizovány on-line průběžné písemky v Moodle.
Výstupy výuky:
Student po absolvování semináře...
... napíše správně požadovaný vzorec chemické sloučeniny a naopak na základě vzorce sloučeninu pojmenuje.
... na základě vzorce vypočítá obsah příslušného prvku nebo skupiny ve sloučenině nebo naopak z obsahů jednotlivých prvků navrhne sumární vzorec chemické látky.
... vypočítá hmotnostní a objemový zlomek, hmotnostní a objemová procenta, popř. hmotnostní koncentraci složky ve vzorku, přičemž zohlední popsané ředění, hustoty kapalných roztoků, popř. tlaky plynů a jejich směsí.
... vypočítá látkovou (molární) koncentraci složky ve vzorku, přičemž zohlední popsané ředění, hustoty kapalných roztoků, popř. tlaky plynů a jejich směsí.
... přepočítá informaci o obsahu složky ve vzorku (např. v procentech, v jednotkách ppm, ppb apod.) na látkovou (molární) koncentraci nebo naopak podle zadání.
... vypočítá správný způsob ředění (včetně rozpouštění navážky a objemu rozpouštědla) látky nebo jejícho roztoku čistým rozpouštědlem nebo jiným roztokem pro získání roztoku požadovaných vlastností.
... zapíše rovnici chemické reakce (popř. doplní její produkty), rovnici vyčíslí a získanou stechiometrii použije k výpočtu v zadání požadovaného výsledku; v případě oxidačně-redukčního děje zapíše a správně vyčíslí též rovnice probíhajících oxidací a redukcí.
... vypočítá koncentraci / obsah látky nebo iontu v roztoku na základě údajů o její rozpustnosti, popř. součinu rozpustnosti; do výpočtu zahrne i vliv iontové síly roztoku a další přítomné ionty.
... načrtne titrační křivku jednoduché srážecí titrace.
... vypočítá obsahy / koncentrace látek nebo iontů v roztoku včetně zohlednění konstant stabilit vznikajících komplexů, popř. omezené rozpustnosti.
... načrtne titrační křivku jednoduché komplexotvorné titrace, popř. distribuční diagram.
... vypočítá pH roztoků: silné kyseliny; silné zásady; slabé kyselin; slabé zásady; jejich solí; pufrů.
... vypočítá pufrační kapacitu roztoku.
... načrtne titrační křivku libovolné kombinace pro acidobazické titrace.
... načrtne distribuční diagram vícesytných kyselin i zásad.
... vypočítá hodnotu rozdělovacího poměru z hmotností odparků nebo známého výtěžku extrakce.
... vypočítá výtěžek jednorázové extrakce na základě znalosti rozdělovacího poměru.
... vypočítá počet potřebných extrakcí pro získání zadaného množství určité látky.
... získá požadovaný výsledek libovolnou kombinací výše uvedených postupů výpočtů, ať už v popsaném nebo opačném směru výpočtu.
Literature -
Last update: RNDr. Václav Červený, Ph.D. (19.02.2024)
1) Examples calculated in the Seminar are available in SIS under this subject. 2) F. Opekar et al.: Základní analytická chemie pro studenty, pro něž analytická chemie není hlavním studijním oborem. Karolinum, Praha 2002, 2010. 3) F. Vláčil et al.: Příklady z chemické a instrumentální analýzy. SNTL, Praha 1983 nebo Informatorium, Praha 1991. 4) P. Coufal, Z. Bosáková, R. Čabala, J. Suchánková, L. Feltl: Seminář z analytické chemie, Teorie, příklady, cvičení. Karolinum, Praha 2001, 2003, 2007. 5) M. Kotouček , J. Skopalová , P. Adamovský : Příklady z analytické chemie. Multimedial teach-yourself book available at https://ach.upol.cz/ucebnice/. 6) R. Kellner, J.-M. Mermet, M. Otto, M. Valcárel, H. M. Widmer: Analytical Chemistry, 2nd edition, Wiley-VCH, Weinheim 2004.
Last update: RNDr. Václav Červený, Ph.D. (19.02.2024)
1) Příklady řešené v semináři ke stažení v SISu pod tímto předmětem.
2) F. Opekar a kol.: Základní analytická chemie pro studenty, pro něž analytická chemie není hlavním studijním oborem. Karolinum, Praha 2002, 2010.
3) F. Vláčil a kol.: Příklady z chemické a instrumentální analýzy. SNTL, Praha 1983 nebo Informatorium, Praha 1991.
4) P. Coufal, Z. Bosáková, R. Čabala, J. Suchánková, L. Feltl: Seminář z analytické chemie, Teorie, příklady, cvičení. Karolinum, Praha 2001, 2003, 2007.
5) M. Kotouček , J. Skopalová , P. Adamovský : Příklady z analytické chemie. Multimediální učebnice Univerzity Palackého přístupná na https://ach.upol.cz/ucebnice/.
6) R. Kellner, J.-M. Mermet, M. Otto, M. Valcárel, H. M. Widmer: Analytical Chemistry, 2nd edition, Wiley-VCH, Weinheim 2004.
Requirements to the exam -
Last update: RNDr. Václav Červený, Ph.D. (19.02.2024)
Participation is not necessary, it is important to master the seminar.During the semester, it is possible to write three (announced one week before) midterm tests, with a maximum score of 20. Those who achieve at least 90% of the maximum total of each of the three midterm tests receive a credit.In addition, at the end of the semester (in the credit week and during the exam period), the summary tests with the maximum number of points 30 are written. The summary tests are published and applied via SIS, the maximum number of attempts is three.The sum of the points from the best of the midterm tests and the comprehensive test must reach at least 30 points to get the credit.
Last update: RNDr. Václav Červený, Ph.D. (19.02.2024)
Účast není nutná, důležité je zvládat látku ze semináře. V průběhu semestru je možné psát tři (týden dopředu ohlášené) průběžné písemky, s maximálním počtem bodů 20. Kdo dosáhne z každé z těchto tří průběžných písemek alespoň 90 % maximálního počtu bodů, získává zápočet. Dále se na konci semestru (v zápočtovém týdnu a během zkouškového období) píší souhrnné písemky s maximálním počtem bodů 30. Souhrnné písemky se vypisují a přihlašuje se na ně přes SIS, maximální počet pokusů je tři. Součet bodů z nejlepší z průběžných písemek a souhrnné písemky musí pro získání zápočtu dosáhnout alespoň 30 bodů.
V případě distanční formy výuky je možné realizovat průběžné písemné práce v Moodle, souhrnné budou realizovány (doufejme) prezenčně v posluchárnách.
Syllabus -
Last update: RNDr. Václav Červený, Ph.D. (19.02.2024)
1) Molar weight and stoichiometric calculations.
2) Percentage of compounds in a sample.
3) Concentration and dilution of solutions.
4) Dilution and mixing of solutions.
5) Chemical equations and their balancing.
6) Calculations (mass relationships) in chemical reactions.
7) Extractions
8) Solubility, solubility product and factors affecting solubility.
9) Complexation equilibria.
10) Calculations of pH.
(in case of enough time 11) Qualitative analysis.)
Last update: RNDr. Václav Červený, Ph.D. (19.02.2024)
1) Molekulová hmotnost a stechiometrické výpočty.
2) Obsahy látek ve vzorku v procentech.
3) Koncentrace a ředění.
4) Ředění a směšování.
5) Chemické rovnice a jejich vyčíslování.
6) Výpočty z chemických rovnic.
7) Extrakce
8) Rozpustnost, součin rozpustnosti a faktory ovlivňující rozpustnost.
