PLANEACIÓN DEL CONTENIDO DE CURSO

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PLANEACIÓN DEL CONTENIDO DE CURSO

1. IDENTIFICACIÓN DEL CURSO

NOMBRE : QUIMICA ANALITICA I

CÓDIGO : 23131 SEMESTRE : IV NUMERO DE CRÉDITOS : 5 PRERREQUISITOS : 23025 QUÍMICA HORAS PRESENCIALES DE ACOMPAÑAMIENTO DIRECTO : NOVENTA Y SEIS (96)

ÁREA DE FORMACIÓN : DISCIPLINAR

TIPO DE CURSO : PRESENCIAL

FECHA DE ACTUALIZACIÓN : 2011-2

2. DESCRIPCIÓN:

La asignatura hace énfasis en la aplicación de la ley acción de masas al estudio de los equilibrios químicos simples, que se caracterizan porque las especies que en ellos participan (electrolitos), intercambian una determinada clase de partículas en el proceso de desarrollo de una reacción química o en constitución de una solución acuosa, constituyendo sistemas químicos homogéneos y/o heterogéneos entre donadores y aceptores de partículas.

Se estudia y aplica el modelo de Brönsted-Lowry a los diferentes tipos de equilibrio químico que establecen los diferentes sistemas donadores-aceptores de partículas en medio acuoso. Equilibrios como el de solubilidad que intercambia un catión o un anión; el ácido-base que intercambia protones; el de oxidorredución que intercambia electrones y el de complejos que intercambia un anión o una molécula neutra conocida como ligando.

3. JUSTIFICACIÓN

La Química Analítica es una de las áreas básicas de la Química y la Química

FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS

PROGRAMA DE QUÍMICA

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Analítica I permite al estudiante adquirir formación teórica y práctica en el manejo de los equilibrios químicos simples, que lo van a conducir a interpretar la filosofía de la Química Analítica y su objetivo fundamental que es la determinación de la composición de la materia. La asignatura, primera del área de Química Analítica, permitirá al estudiante interpretar los diferentes equilibrios químicos simples que se establecen en la naturaleza y le dará los conocimientos necesarios para aplicarlos en el estudio de la Química Analítica II y de toda el área.

La Resolución 2769 del Ministerio de Educación Nacional del 2003 y las orientaciones de la Asociación colombiana de Facultades de Ciencias, ASCOFACIEN también justifican la inclusión de la asignatura en el Plan de Estudios del Programa de Química.

4. PROPÓSITO GENERAL DEL CURSO

Proporcionar a los estudiantes las orientaciones y los medios para que adquieran formación teórica y práctica en química analítica que le den la destreza necesaria en el manejo matemático y en la interpretación gráfica de los diferentes tipos de equilibrios químicos simples, que se establecen en sistemas acuosos homogéneos y heterogéneos, caracterizados por intercambiar una determinada clase de partículas. Así mismo manejar la terminología y el vocabulario apropiado en la elaboración de informes o presentaciones orales o escritas relacionadas con el área de la Química Analítica.

5. COMPETENCIA GENERAL DEL CURSO

Interpretar los diferentes tipos de equilibrios químicos simples que se establecen en sistemas acuosos homogéneos y heterogéneos, con la destreza matemática e interpretación gráfica necesarias para ello.

6. PLANEACIÓN DE LAS UNIDADES DE FORMACIÓN

Ver instructivo adjunto para el diligenciamiento de cada uno de los campos del Formato de Contenido de Curso.

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7. BIBLIOGRAFÍA

7.1. BÁSICA

 SKOOG, WEST, HOLLER Y CROUCH. Química Analítica. 7ed.

México: McGraw-Hill, 2001.

 SKOOG, WEST, HOLLER Y CROUCH. Química Analítica. 8ed.

México: Thomson, 2005

 RAMETTE R. Equilibrio y Análisis Químico. México: Fondo

Educativo Interamericano, 1983.

 AYRES. G. Análisis Químico Cuantitativo. México: Harla, 1970.

 FISCHER R. y PETERS D. Análisis Químico Cuantitativo. 3 ed. México: Interamericana, 1970

 DAY R. A. Jr. y UNDERWOOD A. L. Química Analítica

Cuantitativa. 5 ed. México: Prentice-Hall, , 1989.

 DICK J. Química Analítica. México: El Manual Moderno, 1979.

 KOLTHOF, SANDEL, MEEHAN Y BRUCKEINSTEIN. Quantitative

Chemical Analysis. 4 ed. London: Mcmillan, , 1969.

 CHRISTIAN G. Química Analítica. México: Limusa, 1981.

 RUBINSON J. Y RUBINSON K. Química Analítica

Contemporánea. México: Pearson, 2000.

 SANTIAGO VICENTE PEREZ. Química de las Disoluciones.

Diagramas y Cálculos Gráficos. Madrid, Alambra, 1981

 BUTLER, J. N. Cálculos de pH y Solubilidad. Bogotá: Fondo

Educativo, 1968.

 HARRIS, D. Análisis químico cuantitativo. México : Grupo

Editorial Iberoamerica, 1992

 C. CAICEDO. Equilibrio Químico. Barranquilla : Universidad del

Atlántico, 2007

 ARANEO, Antonio. Química analítica cualitativa. Bogotá;

McGraw–Hill, 1981. p. 119-151.

 BURRIEL, F. LUCENA, F. ARRIBAS, S, y HERNÁNDEZ, J.

Química Analítica Cualitativa. 18ed. Madrid: Thomson, 1985.

 CLAVIJO DIAZ, Alfonso. Fundamentos de Química Analítica.

Equilibrio Iónico y Análisis Químico. Bogotá: Universidad Nacional de Colombia, 2002.

 HARRIS, Daniel. Análisis Químico Cuantitativo. 3ed. Barcelona:

Reverté. 2007

 HARRIS, Daniel. Exploring Chemical Analysis. 3rded. New York:

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 HARVEY, David. Modern Analytical Chemistry. Boston:

McGraw-Hill, 2000.

 BARD, Allen. Equilibrio químico. Madrid: Harper & Row, 1970.

 CHARLOT, Gastón. Curso de química analítica general. Tomos I,

II, III y IV. Barcelona: Toray-Masson, 1975.

 DE LEVIE, Robert. Aqueous Acid-Base equilibria and titrations.

Oxford: Oxford University Press, 1999.

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7.2. COMPLEMENTARIA

 ALEXEIEV. V. N. Semimicroanálisis Químico Cualitativo. Moscú:

MIR, 1975.

 GORDUS A. Química Analítica. Serie Schaum. Bogotá:

McGraw-Hill, 1987.

 BREWER S. Solución de Problemas de Química Analítica.

México: Limusa, 1987.

 DE LEVIE, Robert. How to use Excel in Analytical Chemistry.

Cambridge: Cambridge University Press, 2004.

 JENKINS David y SNOEYINK, Vernon. Química del agua.

México, D.F: Limusa, 2008.

 TYSON, Julian. Analysis. What analytical chemists do. London:

The Royal Society of Chemistry, 1988.

 CORTÉS BRUSHI, Alvaro. Equilibrios ácido-base :

Cálculos-Propiedades. Bogotá : Universidad Nacional de Colombia, 1989.

 OSORIO, Rubén Darío y GRANADOS Ángel. Uso de la hoja de

cálculo en química analítica. Medellín : Universidad de Antioquia, 2002

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FORMATO DE CONTENIDO DE CURSO

UNIDAD 1._INTRODUCCIÓN AL ESTUDIO DE LA Q. ANALITICA TIEMPO: 1 SEMANA

COMPETENCIA CONTENIDOS ESTRATEGIAS

DIDACTICAS INDICADORES DE _LOGROS

ESTRATEGIAS EVALUATIVAS Diferenciar los

métodos que utiliza la Química Analítica para la solución de sus problemas. Utilizar la literatura y terminología analítica en la elaboración de informes escritos y presentaciones orales. Presentación y

entrega del contenido asignatura; propuesta sobre su desarrollo y evaluación. Definiciones, Importancia, Objetivos y Métodos de la Química Analítica. Unidades de Concentración de Soluciones y unidades de Medidas. Las Reacciones iónicas. Clasificación de los iones en grupos analíticos. La Literatura y el lenguaje de la Química Analítica. 1. CLASE MAGISTRAL. 2. ASIGNACIÓN Y EXPOSICIÓN DE TEMAS POR PARTE DE LOS ESTUDIANTES. 3. DISCUSIÓN GRUPAL SOBRE SOLUCIONES Y UNIDADES DE MEDIDAS. 4. CONSULTA BIBLIOGRÁFICA EN BIBLIOTECA. RECURSOS: SALÓN DE CLASES, PIZARRA, MARCADORES. VIDEO-BEAM, BIBLIOTECA. Lectura obligatoria y discusión de la propuesta de contenido y de evaluación de la asignatura.

Informe escrito sobre consulta bibliográfica en biblioteca. Calidad de las presentaciones orales de temas asignados 1. Discusión grupal sobre el contenido de asignatura 2. Exposiciones orales. 3. Tarea sobre soluciones y unidades de medidas 4. Quizz.

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UNIDAD 2. EL EQUILIBRIO QUIMICO. TIEMPO: 2 SEMANAS

ESTRATEGIAS EVALUATIVAS Utilizar los conceptos

cinéticos y

termodinámicos del equilibrio químico para calcular el valor de la constante de equilibrio de los diferentes sistemas químicos. Relacionar las expresiones de las constantes de equilibrio termodinámica y aparente. Conceptos Cinético y Termodinámico. Actividad y coeficientes de actividad de solutos iónicos. Constante de equilibrio aparente y termodinámica. La constante de equiloibrio en sistemas homogéneos, heterogéneos y múltiples. Cálculos de equilibrio.

Factores que influyen en el equilibrio. Estudio sistemático del equilibrio químico. 1. CLASE MAGISTRAL. 2. ASIGNACIÓN DE TEMAS PARA EXPOSICIÓN POR PARTE DE LOS ESTUDIANTES. 3. CONSULTA DEL LIBRO “EQUILIBRIO QUÍMICO”. RESOLUCIÓN DE EJERCICIOS. 4. PRÁCTICAS DE LABORATORIO RECURSOS: SALÓN DE CLASES, PIZARRA, MARCADORES. VIDEO-BEAM, LABORATORIO Y MATERIALES Y REACTIVOS. Exposición de temas asignados. Presentación de los informes de laboratorio y calidad de la presentación. Participación en clases en los temas de discusión y en la resolución de ejercicios sobre equilibrio químico 1. Exposiciones 2. Ejercicios en clases 3. Quizzes

4. Tareas sobre los coeficientes de actividad

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UNIDAD 3. EL EQUILIBRIO ACIDO-BASE TIEMPO: 5 SEMANAS

ESTRATEGIAS EVALUATIVAS Diferenciar los

diferentes modelos existentes sobre las propiedades ácido.base de las sustancias. Clasificar el equilibrio ácido-base como un equilibrio de intercambio de protones. Predecir la ocurrencia de

reacción entre ácidos y bases en solución acuosa. Adquirir destreza en los cálculos algebraicos del pH de diferentes sistemas ácido-base. Definiciones de

ácidos y bases según

diferentes modelos acido-base. El Modelo de Brönsted-Lowry. Autoprotólisis del agua: pH y pOH. Fuerza de los ácidos

y de las bases. Clasificación de los diferentes sistemas ácido-base; el pKa. Predicción de Reacciones. Cálculo del pH de ácidos y bases

fuertes, ácidos y base

débiles, ácidos y bases fuertes y débiles diluidos, de sistemas amortiguadores, de sistemas polifuncionales, de los anfolitos. 1. CLASE MAGISTRAL. 2. EXPOSICIÓN POR PARTE DE LOS ESTUDIANTES DE LOS DIFERENTES MODELOS ACIDO-BASE 3. DISCUSIÓN GRUPAL SOBRE DIFERENTES MODELOS ACIDO-BASE 4. RESOLUCIÓN DE EJERCICIOS EN CLASES. 5, ASIGNACION DE TAREAS PARA CASA 6. PRÁCTICAS DE LABORATORIO Participación de los estudiantes en discusiones grupales. Calidad de las presentaciones orales. Participación de los estudiantes en las discusiones y resolución de ejercicios. Calidad de la presentación de los informes de laboratorio y la interpretación de los puntos de discusión en los mismos. 1. Exposiciones orales. 2. Discusiones grupales. 3. Ejercicios en clases 4. Elaboración e interpretación de diagramas logarítmicos del equilibrio ácido-base. 5. Tareas 6. Examen escrito.

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Calcular gráficamente

el pH de diferentes sistemas ácido-base.

Cálculo del pH del

punto de equivalencia y del estado de equilibrio de una reacción ácido-base. Métodos gráficos; el diagrama logarítmico (aplicación del Excel

a la Química Analítica). Cálculos gráficos. RECURSOS: SALÓN DE CLASES, PIZARRA, MARCADORES. VIDEO-BEAM, LABORATORIO Y MATERIALES Y REACTIVOS.

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UNIDAD 4. EQUILIBRIO DE FORMACIÓN DE COMPLEJOS. TIEMPO: 2 SEMANAS

ESTRATEGIAS EVALUATIVAS Definir y clasificar el equilibrio ácido-base como un equilibrio de complejos. Definir y clasificar el equilibrio de omplejos como un equilibrio de intercambio ligandos. Realizar cálculos algebraicos y gráficos de la concentración de la partícula intercambiada, en los procesos de reacción de disociación o de formación de complejos en medio acuoso. Definiciones. Concepto ácido-base de Lewis. Ligandos mono y polidentados. El efecto quelato. Iones complejos y la ley de acción de masas. Predicción de reacciones. Escala de pX. Cálculo de las concentraciones de las especies, pX, en una solución de complejos, en una solución tampón, en un anfolito, en el punto de equivalencia y en el equilibrio de una

reacción entre iones complejos.Complejos sucesivos. Enmascaramiento de iones. Construcción de diagramas logarítmicos de concentración log C en función de pL 1. CLASE MAGISTRAL. 2. EXPOSICIÓNES: EFECTO QUELATO.. 3. RESOLUCIÓN DE EJERCICIOS EN CLASES. 4, ASIGNACION DE TAREAS PARA CASA 5. PRÁCTICAS DE LABORATORIO RECURSOS: SALÓN DE CLASES, PIZARRA, MARCADORES. VIDEO-BEAM, LABORATORIO Y MATERIALES Y REACTIVOS. Participación en las discusiones y en la realización de los ejercicios. Realización de prácticas de laboratorio y la calidad en la presentación de los informes. Exposiciones orales 1. Exposiciones orales. 2. Discusiones grupales. 3. Ejercicios en clases 4. Elaboración e interpretación de diagramas logarítmicos log C = f(pL). 5. Tareas 6. quizz

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UNIDAD 5. EQUILIBRIO DE SOLUBILIDAD TIEMPO: 2 SEMANAS

ESTRATEGIAS EVALUATIVAS Identificar el equilibrio de solubilidad como un equilibrio que intercambia un catión o un anión. Observar como se ve afectada la solubilidad de los solutos poco solubles por diversos factores tales como el pH, complejación, etc. Solubilidad y Producto de Solubilidad. Cálculos de solubilidad y de Kps.

Factores que afectan la solubilidad: Efecto de la fuerza iónica, efecto de los iones comunes, efecto del pH y efecto de la formación de complejos. Diagramas log C en función de pM. Precipitación fraccionada. 1. CLASE MAGISTRAL. 2. RESOLUCIÓN DE EJERCICIOS EN CLASES. 3, ASIGNACION DE TAREAS PARA CASA 4. PRÁCTICAS DE LABORATORIO RECURSOS: SALÓN DE CLASES, PIZARRA, MARCADORES. VIDEO-BEAM, LABORATORIO Y MATERIALES Y REACTIVOS. Participación en las discusiones y en la realización de los ejercicios. Realización de prácticas de laboratorio y calidad en la presentación de los informes. Trazados de diagramas logarítmicos- 1. Discusiones grupales. 2. Ejercicios en clases. 3. Talleres. 4. Elaboración e interpretación de diagramas logarítmicos de concentración en función de pM. 5. Tareas 6. Examen escrito.

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UNIDAD 6. EQUILIBRIO DE OXIDORREDUCCION TIEMPO: 3 SEMANAS

ESTRATEGIAS EVALUATIVAS Definir el equilibrio redox como un equilibrio de intercambio de electrones. Diferenciar las reacciones químicas de las electroquímicas. Aplicar la ecuación de Nernst al cáñculo de potenciales de soluciones de oxidantes y reductores. Interpretación gráfica del equilibrio redox: logC = f(pE) Oxidantes y Reductores. Grado de oxidación. Reacciones Químicas y Electroquímicas. Fuerza de oxidantes y reductores Predicción de reacciones. La Ecuación de Nernst. Cálculo de potencial de oxidorreducción de soluciones de oxidantes y reductores, de sistemas amortiguadores, de sistemas polifuncionales, de anfolitos. Cálculo de potencial del punto de equivalencia y del estado de equilibrio de una reacción de oxido-reducción. Trazado de diagrama: logC = f(pE) 1. CLASE MAGISTRAL. 2. RESOLUCIÓN DE EJERCICIOS EN CLASES. 3, ASIGNACION DE TAREAS PARA CASA 4. EXPOSICIONES: ELECTRODOS DE REFERENCIA. 5. PRÁCTICAS DE LABORATORIO RECURSOS: SALÓN DE CLASES, PIZARRA, MARCADORES. VIDEO-BEAM, LABORATORIO Y MATERIALES Y REACTIVOS. Participación en las discusiones y en la realización de los ejercicios. Realización de prácticas de laboratorio y la calidad de la presentación de los informes. Exposiciones orales Cálculos gráficos. Interpretación de los diagramas logarítmicos de concentración en función del potencial.

1. Discusiones grupales. 2. Ejercicios en clases. 3. Taller. 4. Elaboración e interpretación de diagramas logarítmicos de concentración en función del potencial, E. 5. Tareas 6. Examen escrito.

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UNIDAD 7. EQUILIBRIO DE DISTRIBUCIÓN (OPCIONAL) TIEMPO: 1 SEMANA

ESTRATEGIAS EVALUATIVAS Caracterizar el

equilibrio como el reparto de un soluto entre dos disolventes

Extracción líquido-líquido. Disolventes. Aplicaciones. Constante de equilibrio.Extracciones sucesivas. Factor de recuperación. Técnicas de la extracción: Extracción simple, Extracción continua, Extracción en contracorriente. Influencia del pH y de la formación de complejos en la distribución 1. CLASE MAGISTRAL. 2. RESOLUCIÓN DE EJERCICIOS EN CLASES. 3. PRÁCTICAS DE LABORATORIO. RECURSOS: SALÓN DE CLASES, PIZARRA, MARCADORES. VIDEO-BEAM, LABORATORIO Y MATERIALES Y REACTIVOS. Participación en las discusiones y en la realización de los ejercicios. Realización de prácticas de laboratorio y la calidad de la presentación de los informes. Cálculos de la concentración del soluto, del rendimiento de la extracción. 1. Discusiones grupales. 2. Ejercicios en clases. 3. Taller. 4. Tareas 5. Quiz.