Analytische chemie en spectroscopie

Studiewijzer 2016/2017

Globale inhoud

Analytische chemie richt zich op de ontwikkeling en het gebruik van methoden voor de bepaling van de kwaliteit (samenstelling) en kwantiteit (hoeveelheid) van stoffen. Over de hele breedte van de scheikunde zijn chemische analyses onmisbaar: van het maken van nieuwe chemische producten tot het doorgronden van complexe biochemische processen. In spectroscopie draait het om de interactie tussen licht en materie. Interacties van atomen en moleculen met specifieke delen van het elektromagnetische spectrum vormen de basis voor verschillende vormen van spectroscopie die kunnen worden toegepast voor de analyse van chemische verbindingen. Om stoffen te kunnen analyseren, maken we gebruik van hun specifieke eigenschappen, zoals bijv. lichtabsorptie, reactiviteit, of hun verdeling over twee fasen. 

In een serie van hoor/werkcolleges en enkele practica worden analytische technieken als titratie, spectrofotometrie, extractie en chromatografie behandeld. Fundamentele aspecten, vormen en technieken van optische spectroscopie worden geïntroduceerd. Tevens wordt aandacht besteed aan fotochemie en kernspinresonantie (NMR). Foutenleer en elementaire statistische begrippen komen ook aan de orde.

Studiemateriaal

Literatuur

• Douglas A. Skoog, F. James Holler, Stanley R. Crouch - Principles of Instrumental Analysis, 7th Edition

Syllabus

Leerdoelen

Algemeen doel: Kennismaken met en begrijpen van de principes en toepassing van een aantal fundamentele analytisch-chemische en spectroscopische begrippen en technieken.

Specifieke doelen: De student kan:

• de onderdelen van het analytisch meetproces beschrijven;
• meetgetallen en resultaten van berekeningen weergeven met het correcte aantal significante cijfers en fouten in een eindresultaat doorwerken;
• basale statistische begrippen beschrijven en toepassen op meetresultaten;
• de wet van Lambert-Beer uitleggen en toepassen;
• het doel, principe en basisbegrippen van titratie beschrijven, titratieberekeningen uitvoeren, pH-titratiecurves doorrekenen en eindpuntbepalingen uitvoeren;
• principe en basisbegrippen van vloeistof-vloeistof extractie uitleggen, toepassen in berekeningen, en de extractie van zuren en basen kwantitatief beschrijven;
• het principe van chromatografie en retentiemechanismen uitleggen, en chromatografische basisbegrippen beschrijven en toepassen in berekeningen;
• de oorzaken van bandverbreding en de Van Deemter-vergelijking uitleggen;
• het belang van spectroscopie voor de scheikunde uiteen zetten;
• uitleggen waarom atomen en moleculen licht kunnen absorberen en uitzenden bij discrete energieën, en deze verschijnselen relateren aan hun structuur;
• de belangrijkste technieken van de optische spectroscopie beschrijven aan de hand van achterliggende fysische concepten (breking van licht, diffractie, foto-elektrisch effect) ;
• de belangrijkste processen beschrijven die moleculen kunnen ondergaan in elektronisch aangeslagen toestanden (Jablonski diagram) en uitspraken doen over de gevolgen in concrete gevallen (toepassing) ;
• toepassingen van luminescentie beschrijven en laten zien hoe experimentele data worden verwerkt tot het uiteindelijke analytische resultaat;
• het resultaat van fotochemische isomerisaties (E-Z isomerisatie en elektrocyclische reacties) relateren aan de eigenschappen van de isomeren (spectra, quantumefficiëntie voor reacties, en thermische stabiliteit) en de experimentele condities (golflengte van het gebruikte licht, temperatuur). (toepassing) ;
• het werkingsprincipe van (elektro)chemiluminescentie uitleggen;
• uiteen zetten hoe licht kan worden gebruikt om elektrische stroom te maken;
• de belangrijkste principes en toepassingen van NMR-spectroscopie (kernspinresonantie) beschrijven.
  

Onderwijsvormen

Hoorcolleges, werkcolleges (verplicht) en practicum (verplicht)

Verdeling leeractiviteiten

Aanwezigheid

Aanwezigheidseisen opleiding (OER-B):

• Van elke student wordt actieve deelname verwacht aan het examenonderdeel waarvoor hij staat ingeschreven.
• Als een student door overmacht niet aanwezig kan zijn bij een verplicht onderdeel van het examenonderdeel, dient hij dit zo snel mogelijk schriftelijk te melden bij de betreffende docent. De docent kan, eventueel na overleg met de studieadviseur, besluiten om de student een vervangende opdracht op te leggen
• Het is niet toegestaan om verplichte onderdelen van een examenonderdeel te missen als er geen sprake is van overmacht.
• Bij kwalitatief of kwantitatief onvoldoende deelname, kan de examinator de student uitsluiten van verdere deelname aan het examenonderdeel of een gedeelte daarvan.
  

Aanvullende eisen voor dit vak:

Aanvullende eisen voor dit vak:

De student is verplicht om aan alle werkcolleges en practica deel te nemen. Wanneer niet aan deze verplichting wordt voldaan, wordt geen eindcijfer geregistreerd.

Toetsing

De tussentoets omvat de leerstof behorend bij de eerste 8 hoorcolleges en 2 werkcolleges. De eindtoets omvat de gehele leerstof. Om het vak te halen moet het eindcijfer minstens 5,5 zijn.

De hertoets omvat de gehele leerstof. Na het maken van de hertoets wordt het resultaat voor de tussentoets niet meegenomen en is het eindcijfer het gewogen gemiddelde van:

• het cijfer voor de hertoets (85%);
• het cijfer voor het practicum (5%);
• het gemiddelde cijfer voor de huiswerkopgaven (10%).

Inzage toetsing

De manier van inzage wordt via de digitale leeromgeving gecommuniceerd.

Opdrachten

huiswerk

• Elke student dient tijdens de cursus 2 keer door hem/haar zelf uitgewerkte huiswerkopgaven in op de daartoe vastgestelde tijdstippen en wijze in te leveren (verplichting). De antwoorden worden gecontroleerd op plagiaat. De huiswerkopgaven worden beoordeeld met een cijfer.

Onderstaande opdrachten komen aan bod in deze cursus:

•    Naam opdracht 1 : beschrijving 2
•    Naam opdracht 2 : beschrijving 1
•    ....

Fraude en plagiaat

Dit vak hanteert de algemene ‘Fraude- en plagiaatregeling’ van de UvA. Onder plagiaat of fraude wordt verstaan het overschrijven van het werk van een medestudent dan wel het kopiëren van wetenschappelijke bronnen (uit bijvoorbeeld boeken en tijdschriften en van het Internet) zonder daarbij de bron te vermelden. Uiteraard is plagiaat verboden. Hier wordt nauwkeurig op gecontroleerd en streng tegen opgetreden. Bij verdenking van plagiaat wordt de examencommissie van de opleiding ingeschakeld. Wanneer de examencommissie overtuigd is dat er plagiaat gepleegd is dan kan dit maximaal leiden tot een uitsluiting van al het onderwijs van de opleiding voor een heel kalenderjaar. Zie voor meer informatie over het fraude- en plagiaatreglement van de Universiteit van Amsterdam.www.uva.nl/plagiaat

Weekplanning

Rooster