? Dr. Ekram Yousif Danish
? College of Science – room 96 B
? Office hours: 9-10 11-12 S.M.W.
? E-mail address: ekram@danish.cc.
? Course name: Electro-Analytical Chemistry
? Course number: CHEM.414
? Course meeting times, places: 10-11 S M W, Room 2167 , building 7
? Course website address: www.kau.edu.sa/eydanish
? Material on the website is only an outline, you should read the textbook for full understanding. However you should read the outline before the lecture for better understanding
- علاقة المقرر بالمقررات السابقة واللاحقة في خطة القسم:.
تقسم المواد في قسم الكيمياء لأربعة فروع: الكيمياء العضوية، الكيمياء غير العضوية، الكيمياء الفيزيائية، الكيمياء التحليلية.
ويعتبر هذا المقرر أحد مقررات فرع الكيمياء التحليلية، والتي تشمل:
مقررات إجبارية:
- كيمياء التحليل الحجمي والوزني CHEM 211
- طرق التحليل الآلي CHEM 312
- طرق الفصل الكروماتوجرافي CHEM 313
مقررات اختيارية:
- بعض طرق التحليل الكهربي CHEM 414
- تحاليل الأغذية CHEM 415
- تطبيقات مطياف الكتلة في الكيمياء التحليلية CHEM 416
- موضوعات خاصة في الكيمياء التحليلية CHEM 417
المتطلب السابق:
جميع المقررات الإجبارية المذكورة أعلاه
? Objectives of the Course:
To give the student the theoretical principles of some electrochemical methods of analysis.
يهدف هذا المقرر إلى دراسة بعض الطرق الكهربائية في التحليل الكيميائي التي لم تدرس في مقرر ك312.
? Course Description:
Potentiometric Methods, Ion-Selective Eletcrodes, Analytical Applications of Direct Potentiometry and Potentiometric Titrations, Electrogravimetric Analysis, Coulometric Methods, Conductometric Analysis.
الطرق الجهدية في التحليل الكيميائي – الأسس النظرية والتطبيقات المباشرة والمعايرات الجهدية – أنواع الأقطاب الانتقائية وتطبيقاتها – طرق التحليل بالترسيب الكهربائي وقياس كمية الكهرباء – طرق التحليل باستخدام التوصيل الكهربائي.
? Reference material:
Main book: Analytical Chemistry (Gary D. Christian).
References:
- “Undrgraduate Instrumental Analysis” James W. Robinson and others.
- “Principles of Instrumental Analysis” Skoog. Holler. Nieman
" - Quantitative Chemical Analysis" Daniel C. Harris
- “Analysis with Ion-Selective Electrodes ، Baily
- "الكيمياء التحليلية: بعض الأسس النظرية لطرق التحليل الآلي" تأليف/ أ.د. عبدالغني حمزة وآخرون
- "الكيمياء التحليلية: التحليل الآلي" ، تأليف/ أ.د. إبراهيم زامل الزامل
Course Requirements and Grading
? Grading policy: this is a general course with about 10 sections each semester. Grading will follow the university guidelines
o 95-100 A+ 90-94 A
85-89 B+ 80-84 B
75-79 C+ 70-74 C
65-69 D+ 60-64 D
<60 F
o There will be two periodical exams during the semester along with the final exam. Total marks will be calculated according to the following criteria
Attendance 5
Homework 15
1st periodical exam 20
2nd periodical exam 20
Final exam 40
---------------------------------
Total: 100
? Students should attend classes in order to fully understand the subject. According to university rules absence of 25% of classes will result in a DN grade.
- السياسات الواجب الالتزام بها:
- حضور, عدم تكرار التأخر عن المحاضرة، حضور الامتحانات في موعدها المحدد, أداء الواجبات المطلوبة.
- الطالبة التي تزيد نسبة غيابها عن 25% من مجموع المحاضرات (أي بما يعادل 5 محاضرات)، دون عذر، تحرم من دخول الامتحان النهائي وذلك حسب اللوائح التنظيمية في الجامعة.
- الطالبة التي تتخلف عن الاختبار لن يعاد لها الاختبار (إلا في حالة الظروف القاهرة لا سمح الله).
- يجب إغلاق الجوال أثناء المحاضرة.
- عدم ارتداء العباءة في قاعة الامتحان.
- عدم استخدام الجوال كآلة حاسبة في الامتحان.
- في حالة الغش تسحب ورقة الطالبة فوراً وتحرم من استكمال الاختبار وتقدم للجنة تأديبية.
|
رقم
المحاضرة
|
الوحدة
|
الموضوع
|
رقم الصفحة
|
ملاحظات
|
|
1
|
مقدمة
Introduction:
Fundamentals of Electrochemistry
|
مناقشة مخطط المقرر.
An introduction to electroanalytical chemistry, classification of electrochemical methods, electrical conduction.
|
1-9
|
تحديد مواعيد الامتحانات
|
|
2
|
Potentiometry:
Electrochemical Cells
|
Galvanic cells, line notation, cell potentials and reduction potentials, standard reduction potentials, using standard reduction potentials.
|
10-20
|
|
|
3
|
Potentiometry:
Nernst Equation
|
The effect of concentration on cell potentials, Nernst equation.
|
21-23
|
|
|
4
|
Potentiometry:
Reference Electrodes
|
Types of electrodes, reference electrodes, standard hydrogen electrode, calomel electrode, silver/silver chloride electrodes.
|
24-27
|
|
|
5
|
Potentiometry:
Metallic Indicator Electrodes
|
Metallic electrodes, electrodes of the first kind, electrodes of the second kind, redox electrodes.
|
28-31
|
|
|
6
|
Potentiometry:
Analytical Applications of Potentiometric Methods
|
Analytical applications of potentiometric methods, direct potentiometry, determination of solubility product constant Ksp, determination of dissociation constants.
|
32-35
|
|
|
7
|
Potentiometry:
Activity & Concentration
|
The ionic strength, calculation of activity coefficients.
|
36-41
|
|
|
8
|
|
1st Exam.
|
Pages:
1-41
|
Exam
20 marks
|
|
9
|
Potentiometry:
Ion-Selective Electrodes (ISEs)
|
The principles of ion-selective electrodes, mechanism of ion-selective electrodes, The Nernst and the Nicolsky-Esenman equations.
|
42-47
|
|
|
10
|
Potentiometry:
Ion-Selective Electrodes
Assessment of ISEs
|
Assessment of ISEs, calibration slope, detection limit and linear limit, selectivity and selectivity coefficients.
|
48-52
|
|
|
11
|
Potentiometry:
Ion-Selective Electrodes
Assessment of ISEs
|
Methods for determining the selectivity coefficient, separate solution method, mixed solution method.
|
53-55
|
حل تمارين ص 57-60
Homework 1
(5 marks)
P. 56
|
|
12
|
Potentiometry:
Ion-Selective Electrodes
Classification of ISEs
|
Classification of ISEs, properties of ion-selective membranes, solid-state electrodes.
|
61-64
|
|
|
13
|
Potentiometry:
Ion-Selective Electrodes
Types of ISEs
|
Liquid-based electrodes, plastic membrane/ionophore electrodes, gas electrodes, enzyme electrodes.
|
65-70
|
Homework 2
(5 marks)
Describe one type of ISEs
|
|
14
|
Potentiometry:
Ion-Selective Electrodes
The glass electrodes
|
The glass pH electrode, principle, combination pH/refernce electrode, theory of the glass membrane potential.
|
71-73
|
|
|
15
|
Potentiometry:
Ion-Selective Electrodes
The glass electrodes
|
pH measurements, the asymmetry potential, standard buffers, errors in pH measurements, glass membrane electrodes for other cations.
|
74-80
|
|
|
16
|
Potentiometry:
Ion-Selective Electrodes
Applications of ISEs
|
Advantages and disadvantages of ISEs, applications of ISEs, measurements of potential, the potentiometer and pH meter.
|
81-87
|
|
|
17
|
Potentiometry:
Potentiometric Titrations
|
Potentiometric titrations, end point detection, potentiometric precipitation titrations, pH titrations.
|
88-94
|
حل تمارين ص 95-100
|
|
18
|
|
2nd Exam.
|
Pages: 42-100
|
Exam.
20 marks
|
|
19
|
Electrogravimetry (Electrodeposition)
|
Methods of electrolysis, electrogravimetry, apparatus for electrogravimetric analysis.
|
104-105
|
Homework 3
(5 marks)
Application of electrolysis
|
|
20
|
Coulometry
|
Coulometry, Faraday’s law, quantitative problrms on electrolysis
|
106-108
|
|
|
21
|
Coulometry:
Coulometric Titrations
|
Cells for coulometric titrations, examples of coulometric titration, oxidation-reduction titration.
|
109-111
|
|
|
22
|
Coulometry:
Coulometric Titrations
|
Precipitation titration, neutralization titrations, advantages of coulometric over volumetric titrations.
|
112-113
|
|
|
23
|
Conductometry
|
Introduction to conductometry
|
114-118
|
|
|
24
|
Conductometry
|
Conductometric titrations.
|
119-126
|
|
|
|
|
Final Exam
|
1-126
|
Exam
40 marks
|
|