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Analytische Chemie
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Analytische Anorganische ChemieAnalytische Anorganische Chemie
Erwerb von Kenntnissen über Reaktionen in Elektrolytlösungen und ihre analytischen Anwendungen
Einheitliche Behandlung auf der Grundlage des chemischen Gleichgewichtes
Quantitative Berechnung von Gleichgewichtslagen mit Hilfe des MWG(Erarbeitung von Algorithmen, einheitliche Behandlung unterschiedlicher Reaktionstypen)
Kennenlernen von Methoden der klassischen quantitativen Analyse
Vorlesung „Grundlagen der quantitativen Analyse“im Modul AnC I
Gliederung
1. Bedeutung der analytischen Chemie2. Gegenstand der analytischen Chemie2.1.Aufgabenbereiche2.2.Klassische und instrumentelle Analysenmethoden2.3.Der analytische Prozess 3. Datenauswertung, Fehler und Fehlerbetrachtung 3.1.Größen und Einheiten3.2.Fehlerquellen und Genauigkeit3.3.Statistik 4. Chemisches Gleichgewicht 4.1.Massenwirkungsgesetz4.2.Gleichgewichtskonstanten4.3.Prinzip des kleinsten Zwanges4.4.Stöchiometrisches Rechnen5. Gravimetrie5.1.Grundlagen5.2.Löslichkeitsprodukt5.3.Beispiele6. Maßanalyse (Titrimetrie) 6.1.Grundlagen und Bedeutung 6.2.Elektrolytlösungen 6.3.Fällungstitration6.4.Säure-Base-Titration6.5.Redoxtitration 6.6.Komplexometrie6.7.Beispiele 7. Trennverfahren 7.1.Extraktion7.2.Ionenaustausch
Literaturstudium?
Literatur
♦ G. Jander, E. Blasius, J. SträhleEinführung in das anorganisch-chemische
PraktikumS. Hirzel, Stuttgart, 2005
♦ D.C. Harris Lehrbuch der quantitativen Analyse (auch
instrumentell)Springer, Heidelberg, 2002
♦ G. Jander, K.F. JahrMaßanalyseW. de Gruyter, Berlin, 2003
♦ M. Otto Analytische ChemieWiley-VCH, Weinheim, 2006 (auch instrumentell)
♦ U.R. Kunze, G. SchwedtGrundlagen der quantitativen AnalyseWiley-VCH, Weinheim, 2001
Geschichtliche Entwicklung der chemischen Analyse
Ägypten, Babylon Metallgehalte in Erzen, gleichschenklige Waagen
Handwerkskünste, Alchemie
Nachweis von Stoffen
~ 1660 Boyle Lackmus zum Nachweis von Säuren und Laugen
~ 1760 Lavoisier Erhaltung der Masse bei Oxidbildung
~ 1800 Dalton Oxidationsprozesse, Gesetz der multiplen Proportionen
Avogadro Begründung der Gasanalyse
1817 Gay-Lussac Titration von Ag
~ 1820 Berzelius Chem. Symbole, Atomgew., Qualitat. Analyse„Bei der qualitativen Untersuchung muss man in der Probe alle Stoffe untersuchen, welche man darin zu vermuten Ursache hat, und zugleich beweisen, dass sich keine anderen darin befinden.“
1821 Pfaft „Handbuch der analytischen Chemie für Chemiker, Staatsärzte, Oekonomen und Bergwerks-Kundige“
1855 Mohr „Lehrbuch der chemisch-analytischen Titrirmethode“
1894 Ostwald “Die wissenschaftlichen Grundlagen der Analytischen Chemie“
Was haben die Organische Chemie,die Anorganische Chemie,die Physikalische Chemie,die Technische Chemieund die Biochemie gemeinsam???
Die Aussagen werden verifiziertdurch die
Analytische Chemie.
Was ist analytische Chemie?Was ist analytische Chemie?
a) Was liegt vor ⇨ qualitative Analyse
b) Wie viel liegt vor? ⇨ quantitative Analyse
c) Wie liegt es vor? ⇨ Strukturanalyse
Beispiel: Kochsalz NaCla) Na+ und Cl -
b) 1mol Na+ und 1mol Cl -
c)
Cl-
Na+
jedes Na+ - Ion ist von 6 Cl - -Ionen umgeben, jedes Cl - - Ion ist von 6 Na+ -Ionen umgeben;oktaedrische Anordnung→Ionengitter
Entwicklung von Methoden, Geräten und Strategien zur Untersuchung der qualitativen und quantitativen
Zusammensetzung von Stoffen und chemischen Individuen sowie deren räumlicher Struktur und ihrem dynamischen Verhalten
Entwicklung von Methoden, Geräten und Strategien zur Untersuchung der qualitativen und quantitativen
Zusammensetzung von Stoffen und chemischen Individuen sowie deren räumlicher Struktur und ihrem dynamischen Verhalten
Durchführung der analytischen UntersuchungenDurchführung der analytischen Untersuchungen
Auswertung und Interpretation der ErgebnisseAuswertung und Interpretation der Ergebnisse
Element- und VerbindungsanalytikElement- und Verbindungsanalytik
StrukturanalytikStrukturanalytik
ProzessanalytikProzessanalytik
Analytische Chemie
Analytische Chemie im Bereich Gesundheit/UmweltAnalytische Chemie im Bereich Gesundheit/Umwelt
Dicke Luft in den Städten:
Viele Städte erreichen bald Feinstaub- Limit Bürger können das Recht auf saubere Atemluft einklagen
Bad. Zeitung 12. und 30.3.2005
Luftqualität
Anwendungsbeispiele (Titrimetrie):- Alkalinität von Flugasche, Wasser- anionische Tenside in Industrie- Abwasser- Chemischer Sauerstoffbedarf (CSB) von Abwasser- Iodidspuren in Meerwasser- Oxidierbarkeit von Trink-/Abwasser (KMnO4- Verbrauch)- Sulfat in Klärschlamm und Wasser- proben- Gesamthärte- Säure-/Basekapazität
Analytische Chemie im Bereich Wasser, Abwasser, UmweltschutzAnalytische Chemie im Bereich Wasser, Abwasser, Umweltschutz
Applikationen z.B. unter www.metrohm.com
Produktkontrolle in Pharmazie, Biologie, MedizinProduktkontrolle in Pharmazie, Biologie, Medizin
Anwendungsbeispiele (Titrimetrie):- Aluminiumoxid und Magnesiumoxid in Antacida- Tabletten- Ampicillin und Penicillin: Gehaltsbestimmungen- Calcium, Magnesium und Chlorid in Infusionslösungen- Chlorhexidindigluconat in Desinfektionslösungen- Bismut und Magnesium in Desinfektionspulver
Applikationen z.B. unter www.metrohm.com
Analytische Chemie: Entwicklungsschub für HochtechnologienAnalytische Chemie: Entwicklungsschub für Hochtechnologien
Anorganische Spurenanalytikin der Produktion von Prozesschemikalien für die Halbleitertechnologie
Reinlabor von Merck für die Qualitätskontrolle = Ultraspurenanalytik im ppt- Bereich (10-12g/g) von Elektronikchemikalien
GIT-Laborfachzeitschrift 3/2004,207
Analytische Chemie im Bereich Gesundheit/Lebensmittelsicherheit
Analytische Chemie im Bereich Gesundheit/Lebensmittelsicherheit
Erinnerung:Dioxin in FreilandeiernAcrylamid in Lebensmitteln
Sojabohnen und Tomaten. Gentechnisch verändert oder nicht? Lebensmittelanalytiker beantworten die Frage mit Hilfe der Polymerase- Kettenreaktion
AnalyticaPRO 2004, 58
Analytische Chemie im Bereich Gesundheit/Lebensmittelsicherheit
Analytische Chemie im Bereich Gesundheit/Lebensmittelsicherheit
schnelle und präzise Ionenanalytik:
Phosphorsäurebestimmungin Cola- Getränken durchIonenchromatografie
GIT Labor-Fachzeitschrifr 1/2004, 36
Produktkontrolle in Lebensmitteln und GetränkenProduktkontrolle in Lebensmitteln und Getränken
Anwendungsbeispiele (Titrimetrie):- Acidität von Milch und Joghurt- Calcium und Magnesium in Wasser- proben, Frucht- und Gemüsesäften- Essigsäure und Chlorid in Mayonnaise- Iodidspuren in Kochsalz- Natriumcyclamat in Süßstoffen- SO2- Bestimmung in Wein- Vitamin C in Fruchtsäften- Säurezahl von Fetten und Ölen- Proteinbestimmung
Applikationen z.B. unter www.metrohm.com/infocenter
Analytische Chemie in der KriminaltechnikAnalytische Chemie in der Kriminaltechnik
Mit Chromatografie und Spektrometer:
Giftmord oder Suizid? Aspirin oder Ecstasy?Therapeutische, toxische oder letale Dosis?Einmaliger oder regelmäßiger Konsum?Absolute oder relative Fahruntauglichkeit?Die forensische Toxikologie liefert den Beweis.
H.Wildemann, Chemie unserer Zeit, 2004, 38, 384
Analytische Chemie in der KriminaltechnikAnalytische Chemie in der Kriminaltechnik
Mord, Brandstiftung, Sprengstoffanschläge
Speziell ausgebildete Hunde sind auf das Auffinden geringer Mengen typischer Brandlegungsmittel trainiert, die sie auch inmitten zahlreicher Pyrolyseprodukte erriechen.
Mars- Missionen
… zur Untersuchung von Gesteinen… auf der Suche nach Wasser… auf der Suche nach organischen Stoffen
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Strukturbeispiel[Cu6L6(SO4)2]
[Cu(HL)2Cl]Cl
[CuL2]·4H2O[Cu(HL)2(NO3)2]
B. Antonioli et al., Polyhedron 2007, 26, 673-678.
Strukturvielfalt von Kupfer(II) – Komplexenmit 2-(Hydroxymethyl)pyridin
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