Analytická chemie - GF300

• Anglický název: Analytical Chemistry
• Zajišťuje: Katedra analytické chemie (16-16140)
• Fakulta: Farmaceutická fakulta v Hradci Králové
• Platnost: od 2023 do 2025
• Semestr: zimní
• Body: 0
• E-Kredity: 3
• Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
• Rozsah, examinace: zimní s.:14/42, Z [HS]
• Počet míst: neomezen / 300 (neurčen)
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Způsob výuky: prezenční
• Poznámka: odhlásit z termínu zápočtu při nesplněné rekvizitě; předmět je možno zapsat mimo plán; povolen pro zápis po webu
• Garant: doc. PharmDr. Hana Sklenářová, Ph.D.
• Patří mezi: 2.ročník 2024/25 Farmacie
• Prerekvizity : GF299
• Záměnnost : GF139
• Je korekvizitou pro: GF301, GF302, GF395
• Je záměnnost pro: GF139

Anotace

čeština

Cílem výuky je poskytnout studentům pevný a dostatečně široký teoretický a metodický základ pro racionální zajištění chemické analýzy anorganických a organických látek, a také provedení jednoduchých postupů odměrné analýzy založených na titračních stanoveních různého typu. Těžiště výuky spočívá ve výkladu teoretických základů chemických metod analýzy a ve zvýraznění problémového přístupu. V praktických cvičeních je kladen důraz na samostatný přístup studentů k řešení analytických problémů.

Poslední úprava: Sklenářová Hana, doc. PharmDr., Ph.D. (23.07.2024)

angličtina

The aim of the subject is to provide the students with firm and sufficiently wide theoretical and methodological fundamentals for pursuing (in a rational way) chemical analysis of inorganic and organic substances, and simple approaches in volumetric analysis based on titrations of different types. The teaching is focused on the explanation of theoretical aspects of instrumental methods. In practical training individual approach of students to solving analytical problems is required.

Poslední úprava: Sklenářová Hana, doc. PharmDr., Ph.D. (23.07.2024)

Podmínky zakončení předmětu

čeština

Podmínkou udělení zápočtu je splnění následujících podmínek:

Praktická cvičení

1. Absolvování všech praktických cvičení – možnost náhrady po domluvě s vyučujícím

2. Dodržování pravidel bezpečnosti při práci v laboratoři
3. Odevzdání protokolů ze všech praktických cvičení
4. Dosažení minimálního počtu bodů z praktické části a teoretické části (průběžné testy a zápočtový test) – 2/3 z celkového počtu
5. V případě 3 neúspěšných pokusů o průběžný nebo zápočtový test – přezkoušení znalostí před 2-člennou komisí
6. Náhrada případně rozbitého odměrného skla

Poslední úprava: Sklenářová Hana, doc. PharmDr., Ph.D. (23.07.2024)

angličtina

REQUIREMENTS FOR CREDIT

Practical course

1. Participation in all practical exercises - possibility of compensation after agreement with the teacher
2. Compliance with safety rules when working in the laboratory
3. Submission of reports of all practical exercises
4. Achieving the minimum number of points in the practical part and the theoretical part (continuous tests and credit test) - 2/3 of the total number
5. In the case of 3 unsuccessful attempts at a continuous or credit test - examination of knowledge before a 2-member committee
6. Replacement of possibly broken measuring glass

Poslední úprava: Sklenářová Hana, doc. PharmDr., Ph.D. (23.07.2024)

Literatura

Povinná:

• Karlíček, Rolf. Analytická chemie pro farmaceuty. Praha: Karolinum, 2013, 281 s. ISBN 978-80-246-2202-6.
• Karlíček, Rolf. Analytická chemie: návody do cvičení z kvalitativní anorganické a organické analýzy. Praha: Karolinum, 2010, 89 s. ISBN 978-80-246-0121-2.
• Karlíček, Rolf. Analytická chemie: návody do cvičení z kvantitativní analýzy. Praha: Karolinum, 2010, 97 s. ISBN 978-80-246-0221-9.
• Karlíček, Rolf. Protokoly ke kvalitativní anorganické a organické analýze a ke kvantitativní analýze. Praha: Karolinum, 2009, 107 s. ISBN 978-80-246-1720-6.
• Analytická chemie - Moodle
• Analytická chemie - studijní materiály

Doporučená:

• Skoog, Douglas A.. Skoog and West's fundamentals of analytical chemistry. [Belmont, Calif.]: Brooks/Cole Cengage Learning, 2013, 958 s. ISBN 978-1-285-05624-1.
• Christian, Gary D., Dasgupta, Purnendu K. Schug, Kevin. Analytical chemistry. Hoboken: Wiley, 2014, 826 s. ISBN 978-0-470-88757-8.

Poslední úprava: prepocet_literatura.php (19.09.2024)

Sylabus

čeština

Typy analytických reakcí

• Základní typy analytických reakcí. Selektivita a citlivost analytických reakcí. Analytické protolytické reakce. Tlumivé soustavy v analytické chemii. Kyseliny a zásady v nevodných rozpouštědlech.
• Analytické komplexotvorné reakce a jejich rovnováha. Využití komplexotvorných reakcí v analytické chemii. Maskování. Organická komplexotvorná činidla.
• Analytické oxidačně-redukční reakce, jejich rovnováha kinetika. Katalytické a indukované reakce.
• Analytické srážecí reakce a jejich rovnováha. Extrakční rovnováhy.

Kvalitativní anorganická analýza

• Důkaz a stanovení vybraných kationtů a aniontů. Barevné, srážecí a oxidoredukční důkazové reakce, skupinová, selektivní a specifická činidla.
• Vyhodnocení kvalitativní analýzy jednoduché anorganické sloučeniny.

Analýza organických látek

• Metody organické analýzy. Elementární analýza: důkaz C, H, N, S, O halogenů v organických sloučeninách. Stanovení C, H, N, S, O, halogenů.
• Funkční analýza: důkaz alkoholů, fenolů, aminů, aldehydů a ketonů, karboxylových kyselin a esterů, amidů a sulfonamidů, sulfonových kyselin, uhlovodíků, nitro- a nitroso-sloučenin.
• Identifikace a stanovení uhlovodíků, alkoholů a fenolů, aminů, aldehydů a ketonů, karboxylových kyselin, esterů, amidů a sulfonamidů, sulfonových kyselin, nitro- a nitroso-sloučenin. Analýza organických solí.
• Třídy rozpustnosti organických sloučenin. Analytické využití vztahu mezi strukturou a rozpustností.

Přímé metody kvantitativní analýzy

• Obecné postupy kvantitativní analýzy. Příprava vzorku k analýze. Zpracování a vyhodnocení výsledků kvantitativní analýzy.
• Odměrná stanovení přímá, nepřímá, zpětná. Koncentrace odměrných roztoků a jejich standardizace.
• Metody odměrné analýzy. Acidimetrie a alkalimetrie, acidobazické indikátory, titrace v nevodných rozpouštědlech. Chelátometrie, chelátometrické indikátory. Manganometrie. Jodometrie. Bromátometrie. Dichromátometrie. Argentometrie. Merkurimetrie.
• Základy a typy vážkových stanovení.

Poslední úprava: Sklenářová Hana, doc. PharmDr., Ph.D. (23.07.2024)

angličtina

Syllabus – Analytical Chemistry

Types of Analytical reactions

• Basic types of analytical reactions. Selectivity and sensitivity of analytical reactions.

• Analytical protolytic reactions. Buffers in analytical chemistry. Acids and bases in non-aqueous solvents.

• Analytical complex-formation reactions and their equilibrium. Use of complex-formation reactions in analytical chemistry. Masking. Organic complex-formation reagents.

• Analytical oxidation-reduction (redox) reactions, their equilibrium and kinetics. Catalytic and induced reaction.

• Analytical precipitation reactions and their equilibrium. Extraction equilibrium.

Qualitative inorganic analysis

• Detection and determination of selected cations and anions. Colour, precipitation and oxido-reduction identification reaction, group, selective and specific reagents.

• Evaluation of qualitative analysis of simple inorganic compound.

Analysis of organis compounds

• Methods of organic analysis. Elemental analysis: detection of C, H, N, S, O, and halogens in organic compounds. Determination of C, H, N, S, O, and halogens.

• Functional analysis: detection of alcohols, phenols, amines, aldehydes and ketones, carboxylic acids, esters, amides, sulphonamides, sulphonic acids, hydrocarbons, nitro- and nitroso-compounds.

• Identification and determination of hydrocarbons, alcohols, phenols, amines, aldehydes and ketones, carboxylic acids, esters, amides, sulphonamides, sulphonic acids, nitro- and nitroso-compounds. Analysis of organic salts.

• Solubility of organic compounds - classification system, structure-solubility relationships and their analytical use.

Direct Methods of quantitative analysis

• General procedures in quantitative analysis. Sample pre-treatment. Processing and evaluation of results of quantitative analysis.

• Fundamentals and types of gravimetric methods.

• Titrimetric (volumetric) analysis; direct titration, indirect titration, back-titration. Concentration of volumetric solutions and their standardisation.

• Acidimetry and alkalimetry, acid-base indicators, titration in non-aqueous solvents. Chelatometry, chelatometric indicators. Permanganatometry. Iodimetry. Bromatometry. Dichromatometry. Argentometry. Mercurimetry.

Poslední úprava: Sklenářová Hana, doc. PharmDr., Ph.D. (23.07.2024)

Studijní opory

E-learning Moodle: Analytická chemie https://dl1.cuni.cz/enrol/index.php?id=1332

Poslední úprava: Sklenářová Hana, doc. PharmDr., Ph.D. (23.07.2024)

Výsledky učení

čeština

Předmět Analytická chemie navazuje na znalosti a dovednosti získané v předmětech: Obecná a anorganická chemie a Organická chemie I.

Studující po absolvování předmětu umí použít následující termíny ve správném kontextu směrem k analytickému hodnocení anorganických a organických látek: skupinové, selektivní a specifické důkazové reakce pro anorganické kationty a anionty; využití rozpustnosti produktů skupinových reakcí k oddělování; důkaz organických sloučenin včetně elementární analýzy a důkazů funkční skupin; využití znalosti rozpustnosti a acidobazických vlastností organických látek pro důkaz funkčních skupin; odměrná analýza s využitím různých chemických principů, způsob určení bodu ekvivalence, standardizace odměrných roztoků a výpočet stanovení obsahu pomocí přímé, nepřímé a zpětné titrace.

Výsledky učení:

Studující na základě získaných znalostí a dovedností:

• popíšou obecný postup při důkazech kationtů a uvedou skupinová činidla pro důkaz kationtů včetně principu důkazových reakcí;
• popíšou obecný postup při důkazech aniontů a uvedou skupinová činidla pro důkaz aniontů, popíšou principy a vyhodnocení důkazových reakcí; 
• popíšou obecný postup analýzy organických látek včetně rozdílu mezi anorganickou a organickou kvalitativní analýzou, popíšou postup elementární analýzy, testu rozpustnosti a důkazu funkčních skupin organických látek; 
• popíšou obecný postup titrace s vizuální indikací bodu ekvivalence, vyjmenují tři základní typy titrací s ohledem na rychlost a podmínky chemické reakce, vysvětlí postup standardizace odměrných roztoků a navrhnou princip titrace ke stanovení obsahu jednoduché anorganické látky, vypočítají obsah stanovované látky

Poslední úprava: Sklenářová Hana, doc. PharmDr., Ph.D. (24.02.2025)

angličtina

The subject Analytical Chemistry builds on the knowledge and skills acquired in the subjects: General and Inorganic Chemistry and Organic Chemistry I.

After completing the subject, students will be able to use the following terms in the correct context towards the analytical evaluation of inorganic and organic substances: group, selective and specific proof reactions for inorganic cations and anions; use of the solubility of group reaction products for separation; proof of organic compounds including elemental analysis and proof of functional groups; use of knowledge of solubility and acid-base properties of organic substances for proof of functional groups; volumetric analysis using various chemical principles, method of determining the equivalence point, standardization of volumetric solutions and calculation of content determination using direct, indirect and back titration.

Learning outcomes:

Based on the acquired knowledge and skills, students will:

• describe the general procedure for proof of cations and list group reagents for proof of cations including the principle of proof reactions;
• describe the general procedure for anion proofs and list the group reagents for anion proofs, describe the principles and evaluation of proof reactions;
• describe the general procedure for the analysis of organic substances, including the difference between inorganic and organic qualitative analysis, describe the procedure for elemental analysis, solubility test and proof of functional groups of organic substances;
• describe the general procedure for titration with visual indication of the equivalence point, list the three basic types of titrations with regard to the speed and conditions of the chemical reaction, explain the procedure for standardizing volumetric solutions and propose the principle of titration for determining the content of a simple inorganic substance, calculate the content of the substance being determined

Poslední úprava: Sklenářová Hana, doc. PharmDr., Ph.D. (24.02.2025)