
Mètodes Espectroscòpics d'Anàlisi
Codi: 102488Crèdits: 6
| Titulació | Tipus | Curs |
|---|---|---|
| Química | OB | 3 |
Professor/a de contacte
- Nom :
- Julián Alonso Chamarro
- Correu electrònic :
- julian.alonso@uab.cat
Equip docent
- Roberto Boada Romero
- Montserrat López Mesas
- Ignacio Villarroya Antillac
Idiomes dels grups
Podeu consultar aquesta informació al final del document.
Prerequisits
Cal tenir aprovades les assignatures Fonaments de Química (I) i (II). És recomanable haver adquirit els coneixements i competències impartits a l’assignatures Introducció a la Química Analítica i Química Electroanalítica.
Objectius
L’assignatura pretén complementar els coneixements bàsics dels alumnes en l’àmbit de la Química Analítica ampliant el conjunt de tècniques d’anàlisi instrumental, en particular els mètodes espectroscòpics d’anàlisi.
Els coneixements adquirits en aquesta assignatura són fonamentals per a poder comprendre i abordar l’aprenentatge de matèries d’altres àrees de coneixement, en base al caràcter multidisciplinari de la matèria Química Analítica.
Els objectius principals de l’assignatura són:
1. Descriure el fonament i la instrumentació associada de les principals tècniques òptiques d’anàlisi.
2. Aplicar aquests coneixements a la resolució de problemes d’anàlisi químic.
Les pràctiques de laboratori relacionades amb els continguts d’aquesta assignatura es desenvoluparan en l’assignatura Laboratori de Cromatografia i Anàlisi Espectroscòpic.
Resultats d'aprenentatge
- Gestionar l'organització i la planificació de tasques.
- Resoldre problemes i prendre decisions.
- Obtenir informació, incloent-hi la utilització de mitjans telemàtics.
- Utilitzar la informàtica per al tractament i presentació d'informació.
- Treballar en equip i cuidar les relacions interpersonals de treball.
- Raonar de forma crítica.
- Aprendre de manera autònoma.
- Reconèixer les etapes del procediment analític en l'anàlisi química.
- Identificar els mètodes estadístics en el tractament dels resultats de les anàlisis per obtenir-ne informació de la qualitat.
- Enunciar els principis involucrats en els mètodes electroquímics i òptics d'anàlisi.
- Classificar els mètodes electroanalítics i òptics d'anàlisi, i el seu marc d'utilització.
- Explicar el fonament de funcionament de l'equipament electroanalític i òptic.
- Emprar els principis de l'electroquímica i l'espectrofotometria (òptica) per a la resolució de problemes analítics.
- Resoldre una col·lecció de problemes d'anàlisi instrumental.
- Interpretar els resultats obtinguts en problemes analítics, així com els paràmetres de qualitat d'aquests.
- Planificar l'estratègia a seguir en les diferents etapes del procediment analític per a la resolució dels problemes abordats.
- Emprar la tecnologia de la informació i la comunicació per a la documentació de casos i problemes.
Continguts
PART I: INTRODUCCIÓ
1. Introducció a les tècniques instrumentals d'anàlisi. Aproximació als problemes que la Química Analítica ha de resoldre actualment. Definició de instrument. Característiques bàsiques dels instruments. Propietats analítiques. Anàlisi quantitativa: Calibratge.
2. Introducció als mètodes òptics d'anàlisi. Propietats de la llum. Principis de interacció radiació‑materia: reflexió, dispersió, refracció, difracció, polarització. L'espectre electromagnètic. Absorció i emissió d'energia per àtoms i molècules. Classificació de les tècniques òptiques d'anàlisi. Tècniques moleculars i atòmiques. Tècniques d'absorció i d'emissió.
PART II: ESPECTROSCÒPIA MOLECULAR
3. Espectrofotometria d'absorció molecular UV- visible. Fonament de la tècnica. Transmitància i absorbància. Deducció Llei de Lambert- Beer. Limitacions de llei. Components bàsics de la instrumentació analítica. Fonts de radiació. Selecció de la longitud d'ona. Detectors. Espectrofotòmetres de feix senzill, doble feix i de díodes en línia. Aplicacions a l'anàlisi quantitativa. Valoracions fotomètriques. Resolució de mescles. Espectroscòpia de derivades.
4. Espectrofotometria d'absorció molecular IR. Fonaments: espectres vibració. Components bàsics de la instrumentació analítica. Espectroscòpia IR amb transformada de Fourier (FTIR). Preparació de la mostra. Anàlisi qualitativa. Anàlisi quantitativa: Anàlisi de Gases. NIR.
5. Luminescència molecular. Fonaments de la luminescència: Fluorimetria i fosforimetria. Espectres d'excitació i d'emissió. Variables que afecten a la luminescència. Relacions quantitatives. Tècniques de quenching : Llei Stern-Volmer. Instrumentació. Quimioluminescència. Aplicacions: FRET i marcadors fluorescents.
PART III: ESPECTROSCOPIA ATÒMICA
6. Espectroscòpia d'absorció atòmica.. Fonament de l'absorció atòmica. Espectres atòmics. Atomització: efecte de la temperatura. Instrumentació. Espectroscòpia d'absorció atòmica de flama. Radiació de fons. Espectroscòpia d'absorció atòmica amb fons de grafit. Generació d'hidrurs i vapor fred. Correcció del senyal de fons. Interferències espectrals y químiques. Aplicacions al anàlisi quantitativa.
7. Tècniques d'emissió atòmica. Fonaments de l'emissió atòmica. Sistemes de atomització: flama i plasma. Instrumentació. Fotometria de flama. Espectroscòpia de plasma acoblat per inducció (ICP): Fonaments. Instrumentació seqüencial y multicanal. Interferències espectrals i químiques. Aplicacions.
PART IV: ALTRES TÈCNIQUES ANALÍTIQUES
8. Espectrometria de masses. Fonaments. Característiques del espectre de masses. Espectròmetres de masses. Sistemes de introducció de la mostra. Fons d'ions: Plasma d'acoblament inductiu, impacte electrònic, ionització química, ionització i desorció per camp. Maldi i electrospray. Analitzadors de masses: quadrupol de temps de vol, sector magnètic y doble enfocament. Detectors. Aplicacions qualitatives i quantitatives. Espectrometria de masses atòmica. Sistemes de ionització: plasma de acoblament inductiu. Característiques y aplicacions. Espectrometria de masses molecular. Fons de ionització: impacte de electrons, ionització química, electrospray i MALDI. Aplicacions qualitatives i quantitatives. Sistemes Híbrids y tàndem.
Activitats formatives i Metodologia
| Títol | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|
| Resolució de problemes i preparació de seminaris | 33 | 1,32 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 13, 14, 15, 16, 17 |
| Tutories | 5 | 0,2 | 1, 3, 5, 6, 8, 9, 12, 13, 14, 15, 16 |
| Classes de problemes | 12 | 0,48 | 2, 5, 6, 7, 9, 13, 14, 15, 16, 17 |
| Estudi | 49 | 1,96 | 1, 3, 4, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 15, 16, 17 |
| Classes de teoria i seminaris | 37 | 1,48 | 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 13, 16, 17 |
Classes de teoria i seminaris:
Es combinarà el model expositiu (lliçó magistral), amb suport audiovisual, i activitats formatives que es podran fer en grup o individualment. A les lliçons magistrals, el professor oferirà una visió global del tema tractat, incidirà en aquells conceptes clau per a la comprensió i respondrà als eventuals dubtes o qüestions. Per afavorir l'assoliment dels objectius d'aprenentatge plantejats, s'hi introduiran activitats formatives encaminades a impulsar l'aprenentatge cooperatiu i la participació dels estudiants. Per a lestudi individual i la preparació dels temes en profunditat, sindicarà una bibliografia bàsica i complementària. Les activitats estan concebudes per adquirir les competències específiques i desenvolupar les competències transversals.
Al llarg del quadrimestre es realitzaran seminaris dedicats a la presentació de treballs elaborats en grup sobre aplicacions seleccionades de les tècniques instrumentals estudiades. Amb aquests seminaris es pretén aprofundir sobre aspectes tractats a les classes de teoria. Els treballs seran exposats oralment pels membres del grup al conjunt de la classe. Opcionalment tambe es podría realitzar algun seminari impartit per especialistes a l'àrea de la instrumentació analítica estudiada a l'assignatura. Aquests seminaris convidats no només servirian per ampliar el temari de l'assignatura sinó també per conèixer especialistes amb experiència molt diversa i altres formes de comunicació que enriquiran els alumnes per a la seva inserció laboral.
Classes de Problemes
S'aplicaran els coneixements adquirits a les classes de teoria mitjançant la resolució de qüestions i problemes. Es desenvoluparan seguint dues estratègies diferents: (a) El professor resoldrà davant de tot el grup alguns problemes seleccionats o problemes tipus permetent que l'alumne aprengui a identificar els elements essencials del plantejament i com abordar la seva resolució i b) els estudiants, en petits grups, guiats i ajudats pel professor, s'enfrontaran a problemes i qüestions anàlogues o problemes que exigeixen
Addicionalment, i en la mesura del possible, s'intentaran fer visites a empreses fabricants d'instrumentació analítica basades en mesures òptiques i/o grans instal·lacions de recerca on s'apliquin tècniques òptiques d'anàlisi.
Ús de la IA
Per a aquesta assignatura, es permet utilitzar tecnologies d'Intel·ligència Artificial (IA) exclusivament en tasques de suport, com ara la cerca bibliogràfica o d'informació, la correcció de textos o les traduccions. L'estudiant haurà d'identificar clarament quines parts han estat generades amb aquesta tecnologia, especificar les eines utilitzades i incloure una reflexió crítica sobre com han influït en el procés i el resultat final de l'activitat. La no transparència de l'ús de la IA en aquesta activitat avaluable es considera manca d'honestedat acadèmica i pot comportar una penalització parcial o total a la nota de l'activitat, o sancions majors en casos de gravetat
Avaluació
Activitats d'avaluació continuada
| Títol | Pes | Hores | ECTS | Resultats d'aprenentatge |
|---|---|---|---|---|
| Activitats formatives i Seminaris | 30 | 8 | 0,32 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 |
| Parcial 1 | 20 | 2 | 0,08 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 |
| Exàmen Global | 50 | 4 | 0,16 | 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 |
Avaluació Continuada
Les competències d'aquesta assignatura seran avaluades mitjançant:
a) Un control dels temes inicials (individual), amb un pes del 20% de la nota final.
b) Un control de tota la matèria (individual), amb un pes del 50% a la nota final.
c) Activitats cooperatives i col·laboratives (seminaris, problemes, evidències, etc.) i individuals (evidències) realitzades dins i fora de l'aula. Tindrà un pes del 30% a la nota final, sumant tant les contribucions cooperatives com les individuals.
Els controls podran tenir format escrit u oral d'acord amb l'evolució del procés d'adquisició de coneixements i de la disponibilitat temporal.
Si la nota final no assoleix 5, l'estudiant té una altra oportunitat de superar l'assignatura mitjançant l'examen de recuperació que se celebrarà en la data que es fixa la coordinació de la titulació.
Per participar en la recuperació, l'alumnat ha d'haver estat avaluat prèviament en un conjunt d'activitats que el seu pes ha d'equivaler a un mínim de dues terceres parts de la qualificació total de l'assignatura.
Es considerarà que l'alumne és no avaluable quan les activitats realitzades no siguin equivalents al 51% de les que són avaluades per obtenir la qualificació total de l'assignatura.
Avaluació Única
L'alumnat que ha seleccionat la modalitat davaluació única haurà de realitzar una prova final que consistirà en un examen de tot el temari de l'assignatura a realitzar el dia en què els estudiants de l'avaluació continuada realitzin l'examen del segon parcial. La qualificació final de l'estudiant serà la nota d'aquesta prova.
La prova final podrà tenir format escrit o oral d'acord amb la disponibilitat temporal.
Si la nota final no arriba a 5, l'estudiant té una altra oportunitat de superar l'assignatura mitjançant l'examen de recuperació que se celebrarà a la data que fixa la coordinació de la titulació. La qualificació final de l'estudiant serà la nota d'aquesta prova.
S'aplicarà el mateix criteri de no avaluable que per a l'avaluació continuada.
La realització de qualsevol irregularitat en un acte d’avaluació (frau acadèmic, plagi o ús indegut de la IA, tret que aquest ús estigui autoritzat expressament a la guia docent), que pugui conduir a una variació significativa de la qualificació, suposa que aquest acte es qualificarà amb un 0. En cas que la guia docent prevegi que per superar l’assignatura sigui requisit imprescindible haver obtingut una nota mínima en aquest acte d’avaluació o que es produeixin diverses irregularitats en els actes d’avaluació d’una mateixa assignatura, la qualificació final d’aquesta assignatura és 0. Al marge d’això, es podrà instruir un procés disciplinari a l’estudiant que incorri en alguna d’aquestes irregularitats.
Bibliografia
- F. James Holler, Douglas A Skoog, Stanley R. Crouch. Principios de Analisis Instrumental. 6.ª Edición. 2008. ISBN-10: 9706868291. Cengage Learning Editores. ISBN-13: 9789706868299.
- Skoog, Douglas A., Donald M. West, F. James Holler y Stanley R. Crouch. Fundamentos de química analítica. Novena edición. 2015. Cengage Learning Editores. ISBN: 978-607-519-937-6
- Frame, Eileen M. Skelly; Frame, George M.; Robinson, James W. Undergraduate Instrumental Analysis. Seventh edition. 2014. CRC Press. ISBN: 9781420061352
- Gary D. Christian, Purnendu K. Dasgupta, Kevin A. Schug. Analytical Chemistry. Seventh edition. 2013. John Wiley & Sons. ISBN: 9780470887578
- Kellner, R., Mermett, M., Otto, M., Widmer, H.M. (Eds.); Analytical Chemistry. Wiley-VCH, Weinheim, 1998.
- https://bibcercador.uab.cat/permalink/34CSUC_UAB/1c3utr0/cdi_proquest_ebookcentral_EBC5758242
Programari
Microsoft Office
Acrobat Reader
Grups i idiomes de l'assignatura
La informació proporcionada és provisional fins al 30 de novembre. A partir d'aquesta data, podreu consultar l'idioma de cada grup a través d'aquest enllaç. Per accedir a la informació, caldrà introduir el CODI de l'assignatura
| Tipus de docència | Grup | Idioma | Semestre | Torn |
|---|---|---|---|---|
| (TE) Teoria | 1 | Espanyol | primer quadrimestre | matí-mixt |
| (PAUL) Pràctiques d'aula | 1 | Espanyol | primer quadrimestre | matí-mixt |
| (TE) Teoria | 2 | Català/Castellà | primer quadrimestre | tarda |
| (PAUL) Pràctiques d'aula | 2 | Català | primer quadrimestre | tarda |