GUÍA DEL ALUMNO DE LA ASIGNATURA QUIMICA II ( 2008-2009)
1. INFORMACIÓN SOBRE EL PROFESORADO
1.1. Profesora Coordinadora: Mª del Carmen Clemente Jul
1.2. Profesores: Ramón Alcántara Pedreira; Laureano Canoira López; Santiago del Barrio Martín; Alberto Navarro Izquierdo; Pablo Segarra Catasus 1.3. Maestro de Laboratorio: Gonzalo Alvarez de Diego
1.3 Horarios de tutorías del profesorado:
2. PRERREQUISITOS CONVENIENTES PARA EL SEGUIMIENTO DE LA ASIGNATURA
Es conveniente que los alumnos hayan cursado las asignaturas de Química I de la Titulación de Ingeniero de Minas y de Química en 2º de bachillerato. También es conveniente, aunque con menor prioridad, que hayan cursado las asignaturas de Física y Matemáticas- en 2º de bachillerato.
PROFESO RES
CORREOS ELECTRÓNICOS DESPA CHO
LUNES MARTES MIERCOL ES JUEVES Ramón Alcantara Laureano Canoira Carmen Clemente Santiago del Barrio Alberto Navarro Pablo Segarra Catasus ramon.alcantara@upm.es laureano.canoira.lopez@upm.es carmen.clemente@upm.es s.delbarrio@igme.es albertocayetano.navarro@upm.es pablo.segarra@upm.es 438 (M3) 439 (M3) 421 (M3) 420 (M3) 435 (M3) 425 (M3) 18:00-20:00 16:00-19:00 16:00- 19:00 16:00-18:00 18:00-20:00 9:30-12:30 16:00-18:00 16:00- 19:00 10:30-12:30 18:00-20:00 9:30- 11:30 16:00-18:00 16:00-19:00 9:30-10:30 16: 00-17:00 18:00-19:00
3. PERFIL DE LOS CRÉDITOS DE LA MATERIA EN RELACIÓN AL PERFIL PROFESIONAL Y ACADÉMICO DE LA TITULACIÓN
3.1. Objetivos competenciales: se pretende desarrollar las siguientes habilidades y destrezas:
• utilización coordinada de los lenguajes oral, gráfico y matemático • trabajo en grupo,
• despertar el interés del alumno
• incentivar la creatividad y el deseo de aprender • fomentar la evaluación critica
• dotar al alumno de desenvoltura y destreza
• adquisición de una progresiva autonomía por parte de alumno • desarrollar capacidades de reflexión
• aprender el manejo de lenguajes e instrumentos especializados y de la documentación necesaria
• desenvolverse en el ámbito científico-técnico y profesional de su especialidad • manejo del tiempo de estudio,
• organización del material de estudio
3.2.Objetivos cognitivos generales de la asignatura
• Homogeneizar los conocimientos de química de alumnos de muy diversas procedencias, proporcionándoles la base de química general para los estudios de Ingeniería de Minas.
• Aplicar los conocimientos generales de química a la resolución de problemas relacionados con los estudios de Ingeniería de Minas.
• Resolver problemas numéricos relacionados con la aplicación de los contenidos del temario.
• Desarrollar las aptitudes de observación y deducción a través de la realización de prácticas de laboratorio.
• Conocer las técnicas operativas más generales del laboratorio químico.
• Desarrollar la capacidad de relacionar datos experimentales con teorías y conceptos de química, para comprender conceptos y resolver problemas.
• Profundizar en el conocimiento del lenguaje gráfico y en su utilización para explicación de conceptos y resolución de problemas numéricos.
• Comprender los fundamentos de la cinética química y de la catálisis.
• Comprender los fundamentos de los equilibrios químicos y aplicar estos recursos al estudio de equilibrios de ácidos, bases, disoluciones de sales, de formación de precipitados y redox..
• Aplicar la termodinámica a la formulación del equilibrio químico y al estudio de la influencia de variables.
• Deducir la posibilidad de obtención de productos orgánicos a partir de sus
estructuras y de los efectos de desplazamiento electrónico y estéricos.
• Conocer los efectos de contaminación directa e indirecta del medio ambiente debida a las actividades de la industria química y las principales tecnologías de mitigación de su impacto ambiental.
4. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Y CONTENIDOS TEMPORIZADOS DE LA ASIGNATURA (AGRUPADOS EN TEMAS O BLOQUES TEMÁTICOS)
BLOQUE 1: CINÉTICA QUÍMICA
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1.1 Comprender los fundamentos de la cinética química. 1.2 Comprender los fundamentos de catálisis.
1.3 Aplicar recursos de cinética química al estudio de procesos nucleares y geocronología.
CONTENIDOS
1.1: CINÉTICA Y CATÁLISIS − Introducción.
− Mecanismos de las reacciones químicas. Intermedio de reacción.
− Velocidad de reacción. Factores que afectan a la velocidad de reacción. Concentración de los reactivos. Orden de reacción. Molecularidad. Constante de velocidad. Temperatura. Ecuación de Arrhenius. Energía de activación. Factor de frecuencia.
− Teoría clásica de las colisiones.
− Teoría del complejo activado o del estado de transición. Complejo activado. − Catalizadores.
− Ecuaciones de velocidad.
1.2: CINÉTICA DE REACCIONES NUCLEARES − Isótopos. Nucleidos.
− Estructura del núcleo. Masa del núcleo, defecto másico. Energía por nucleón.
− Radiactividad. Ajuste de reacciones nucleares. Tipos de desintegración radiactiva. Unidades de radiación.
− Estabilidad nuclear. − Fisión nuclear.
− Velocidades de desintegración radiactiva. Período de semidesintegración o vida media. Datación isotópica.
BLOQUE 2: EQUILIBRIO QUÍMICO
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
2.2 Aplicar la termodinámica a la formulación del equilibrio químico y al estudio de la influencia de variables.
Aplicar los principios del equilibrio a reacciones homogéneas y heterogéneas.
CONTENIDOS
2.1: CONCEPTOS FUNDAMENTALES
− Estado de equilibrio. Procesos químicos reversibles. − Ley del equilibrio químico. Constante de equilibrio Keq .
− Características de un equilibrio químico. − Equilibrios homogéneos y heterogéneos. − Parámetros que afectan al equilibrio químico. 2.2: RELACIÓN TERMODINÁMICA-EQUILIBRIO
− Relación entre la constante de equilibrio y la entalpía libre de Gibbs. − Deducción termodinámica de la ecuación de van’t Hoff.
BLOQUE 3: EQUILIBRIOS IÓNICOS
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
3.1 Comprender los fundamentos de los equilibrios iónicos.
3.2 Aplicar estos recursos al estudio de equilibrios de ácidos, bases y disoluciones de sales. 3.3 Aplicar estos recursos al estudio de sales poco solubles.
CONTENIDOS
3.1: FUNDAMENTOS − Introducción.
− Teoría de Arrhenius.
3.2: EQUILIBRIOS ÁCIDO-BASE
− Teoría de Brönsted y Lowry. Teoría de Lewis.
− Fuerzas relativas de ácidos y bases. Pares ácido-base conjugados. Anfoterismo. Constantes de acidez Ka y basicidad Kb .
− Autodisociación del H2O. Producto iónico Kw del H2O . Escala de pH.
− Relación entre Ka , Kb y Kw .
− Relación entre Ka o Kb y el grado de disociación .
− Hidrólisis de sales. Constantes de hidrólisis Kh y grado de hidrólisis h .
− Disoluciones reguladoras (tampones). − Valoraciones ácido-base. Indicadores.
− Ácidos polipróticos.
3.3: EQUILIBRIOS DE SOLUBILIDAD − Solubilidad y producto de solubilidad Kps .
− Disolución saturada. − Efecto de ión común. − Efecto salino.
− Precipitación fraccionada. − Solubilización de un precipitado.
BLOQUE 4: EQUILIBRIOS REDOX
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
4.1 Comprender los conceptos fundamentales de los equilibrios redox 4.2 Aplicar la termodinámica a las pilas y sistemas electrolíticos 4.3 Comprender los fundamentos de la corrosión
4.4 Realizar valoraciones redox
CONTENIDOS
4.1: CONCEPTOS FUNDAMENTALES − Introducción.
− Oxidación. Reducción. Reacciones de oxidación-reducción o redox. − Oxidante. Reductor.
− Estados de oxidación.
− Pares conjugados redox. Semirreacciones. − Ajuste de reacciones redox.
4.2: PILAS ELECTROQUÍMICAS
− Definición. Electrodos. Tipos de electrodos. Potenciales de electrodo. Electrodos de referencia. Potencial y potencial normal de una pila.
− Tabla de potenciales normales. Predicción de reacciones redox. − Ecuación de Nernst.
− Potencial normal, entalpía libre y constante de equilibrio. − Pilas de concentración.
4.3: APLICACIONES − Volumetrías redox.
− Electrólisis. Leyes de Faraday. Aplicaciones de la electrólisis. Diagramas Eh-pH. − Corrosión.
BLOQUE 5: QUÍMICA ORGÁNICA
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
5.1 Comprender las estructuras básicas derivadas de los diferentes tipos de enlaces de los átomos de carbono.
5.2 Conocer los principales grupos funcionales.
5.3 Aplicar los recursos de la química al estudio de la reactividad de los diferentes grupos funcionales orgánicos.
CONTENIDOS
5.1: REVISIÓN DE CONOCIMIENTOS PREVIOS − Formulación directa e inversa de compuestos orgánicos. 5.2: FUNDAMENTOS
− El enlace en química orgánica: Geometría de las moléculas. Distancias, ángulos y energías de enlace. Representación de moléculas orgánicas.
− Estructura espacial de cadenas carbonadas. Tipos de carbonos. − Isomería. Isómeros. Tipos de isomería.
5.3: REACCIONES ORGÁNICAS
− Efectos electrónicos. Efecto inductivo. Efecto mesómero.
− Mecanismos e intermedios de reacción. Ruptura homolítica. Radicales libres. Ruptura heterolítica. Carbocationes y carbaniones. Estabilidad de los intermedios de reacción.
− Tipos de reacciones orgánicas. Reacciones de sustitución. Reacciones de adición. Reacciones de eliminación. Reacciones redox.
5.4: HIDROCARBUROS
− Clasificación de los hidrocarburos.
− Hidrocarburos alifáticos: alcanos, alquenos, alquinos y alicíclicos. Propiedades físicas. Reactividad.
− Hidrocarburos aromáticos. Propiedades físicas. Reactividad.
5.5: GRUPOS FUNCIONALES. PROPIEDADES FÍSICAS. REACTIVIDAD − Halogenuros de alquilo.
− Alcoholes y fenoles. − Éteres.
− Aldehidos y cetonas.
− Ácidos carboxílicos y derivados: halogenuros de ácido, anhídridos de ácido, ésteres y amidas.
− Nitrilos. − Aminas.
− Nitrocompuestos.
5.6: MATERIALES POLIMÉRICOS
CÉDITOS ECTS QUE SE ASIGNAN A LA ASIGNATURA Se ha estimado la equivalencia de 6 ECTS
Bloque Créditos Desde Hasta
Cinética 0,6 16 feb 26 feb
Equilibrios químicos 0,6 04 mar 13 mar Equilibrios iónicos 1,1 18 mar 17 abril Equilibrios redox 1 22 abril 14 mayo Química Orgánica 0,8 20 mayo 04 junio
Subtotal 4,1
Prácticas laboratorio 1,6 02 marzo 29 mayo
Exámen 0,3
5. BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA
LIBRO DE TEXTO RECOMENDADO
• Chang, R., (2007): "Química", 9ª Edición, Ed. MacGraw-Hill, 1152 pp.
Libros de teoría y problemas
• ACS. Química. Un proyecto de la ACS. Reverte, Barcelona, 2005 • ATKINS, P.W. Química General. Omega, Barcelona, 1992. • BAILAR, J.C. et al. Química. Vicens Vives, Barcelona, 1985.
• BROWN, T.L., LE MAY, H.E., BURSTEN, B.E., (2004): "Química. La Ciencia
Central", 9ª edición, Ed. Prentice Hall Hispanoamericana, 1100 pp.
• MASTERTON, W.L., HURLEY, C.N., (2003): “Química: principios y reacciones”, 4ª edición, Ed. Thomson-Paraninfo, 715 pp.
• LOPEZ CANCIO, J. Química General. Grupo Editorial Iberoamericana. Mexico, 2003 • PETRUCCI, R.H., HARDWOOD, W.S., Y HERRING, F.G., (2003): “Química
General. Principios y aplicaciones modernas”, 8ª edición, Ed. Prentice Hall, 1160 pp.
• REBOIRAS, M.D. Química. La Ciencia Básica. Thomson. Madrid, 2006. Libros de problemas
• López Cancio, J.A., (2000): “Problemas de Química. Cuestiones y ejercicios”, 1ª edición, Ed. Prentice Hall, 240 pp.
• Reboiras, M.D., (2007): “Problemas Resueltos de Química. La Ciencia Básica”, 1ª edición, Ed. Thomson, 529 pp.
• Rosenberg J.L., Epstein, L.M., (1995): "Química General", Schaum, 7ª edición, Ed. McGraw-Hill, 422 pp.
• Vale Parapar, J. y otros (2004): “Problemas Resueltos de Química par Ingeniería”, 1ª edición, Ed. Thomson-Paraninfo, 351 pp.
Libros de formulación
• Quiñoá, E., Riguera, R. y Vila, J.M. (2006): "Nomenclatura y formulación de los
• Quiñoá, E. y Riguera, E., (1996), “Nomenclatura y representación de los compuestos
orgánicos”, Ed. Mc. Graw-Hill, 220 pp.
Libro de prácticas
• Alcántara Pedreira, R., Canoira López, L. y Navarro Izquierdo, A., (2006): Prácticas de Química”, 3ª Ed. Fundación Gómez Pardo, 132 pp.
6. PLANIFICACIÓN DE ACTIVIDADES
Se establecen tres grupos de teoría en aula y dos grupos de prácticas en laboratorio, con los siguientes horarios:
AULAS de teoría: grupo A: A-13; grupo B: A-23; grupo C: A-21; Edificio M2 de la E.T.S.I. de Minas.
Prácticas de laboratorio
El laboratorio de Química I consta de las siguientes PRÁCTICAS, que se realizarán en las semanas indicadas:
Nº Práctica de Laboratorio Semana
1 Cinética Química 02 marzo- 06 marzo
2 Equilibrios químicos 16 marzo-20 marzo
3 Equilibrios iónicos (ácido-base) 30 marzo - 03 abril 4 Equilibrios iónicos ( precipitación) 20 abril- 24 abril
5 Equilibrios redox 04 mayo-08 mayo
6 Electroquímica 18 mayo- 22 mayo
7 Química Orgánica 25 mayo- 29 mayo
Recuperaciones de laboratorio 01 junio- 04 junio
Las prácticas se realizaran en el Laboratorio de Química sito en el Sótano del Edificio M1, en horario de tarde comenzando a las 16:00 h.
7. MÉTODOS DOCENTES QUE SE UTILIZARÁN
Se combinarán las clases magistrales con la resolución de problemas y la resolución de casos. En cada bloque de programa los alumnos realizarán ejercicios representativos de los principales objetivos del bloque bajo la tutoría del profesor.
Las prácticas de laboratorio contemplarán actividades individuales y actividades en pequeños grupos y se complementarán con la realización de ejercicios y resolución de problemas que cada alumno ejecutará individualmente.
HORARIOS LUNES MARTES MIERCOLES JUEVES VIERNES
9:30-10:20 A A A 10:30-11:20 C C 11:40-12:30 C B B 12:40-13:30 B 4:00-3:50 4:00-4:50 Lab. Lab 5:00-5:50 Lab. Lab
8. MÉTODO DE EVALUACIÓN
1.- El contenido de la Asignatura de Química II se divide en tres partes: TEORÍA, PROBLEMAS Y PRACTICAS DE LABORATORIO.
2.- Para obtener el aprobado de la asignatura es indispensable tener aprobadas las prácticas de laboratorio.
3.- Las prácticas de laboratorio son TODAS obligatorias. Las prácticas, en la mayoría de los casos, serán calificadas sobre la base de dos criterios:
• Destreza en el laboratorio y resultados obtenidos. • Prueba realizada durante el desarrollo de la práctica.
La media ponderada de estas dos notas dará la calificación de la práctica. La nota global de prácticas por curso, será la media de las siete prácticas.
Finalizado el periodo previsto de prácticas, aquellos alumnos que hayan faltado justificadamente a alguna/s de ellas, o los que hayan faltado sin justificación a 1 práctica de las 7 totales, podrán recuperarlas en un posterior turno de recuperación. Para los alumnos que recuperen una práctica sin justificar la nota máxima a obtener en esa práctica será de 5.
Los alumnos que habiendo realizado todas las prácticas, en este curso o en cursos anteriores, no las hayan superado, podrán realizar un examen teórico de todas las prácticas, en cada una de las tres convocatorias anuales, cuya fecha se anunciará oportunamente. La nota global máxima a alcanzar por los alumnos que realicen este examen final será de 5.
El apto en el laboratorio será válido para todos los cursos en que el alumno curse la Asignatura de Química II, durante la vigencia del presente Plan de Estudios 1996.
En todos los casos, la calificación apta de Laboratorio ponderará un 20% en la nota final del curso.
4.- Durante el desarrollo del curso se realizarán pruebas, sin previo aviso, relativas a los bloques del programa; la media aritmética de estas pruebas ponderará un 20 % en la nota final por curso, para aquellos alumnos que hayan asistido al menos al 60 % de estas pruebas. Dichas pruebas no se tendrán en cuenta, para las notas finales de las convocatorias de Septiembre y Diciembre.
TIPOS DE EVALUACION
Por curso Examen Final
Examen final 50 % 80 %
Laboratorio 20 % 20 %
Pruebas sin previo aviso
20 % ---
Asistencia a clase 10% ---
La nota final que se tendrá en cuenta para los alumnos que hayan realizado las pruebas sin previo aviso, será la más favorable de las dos posibles: evaluación “por curso” y evaluación por “examen final”.
5.- El aprobado de teoría y problemas, indivisible, se podrá obtener en el examen ordinario fijado por la Subdirección de Ordenación Académica para el 08 de junio de 2009. En caso de no obtener el aprobado en el examen ordinario, se podrá obtener el aprobado en los exámenes extraordinarios fijados por la Subdirección de Ordenación Académica para el 15 de septiembre de 2009 .
6.- En la realización de todas las pruebas, incluyendo las de laboratorio, únicamente se permitirá la utilización de calculadoras científicas, no programables y que no tengan memoria permanente.
7.- En el plazo de una semana desde el día de comienzo de las clases, todos los alumnos deberán subir su fotografía y datos personales a la plataforma de teleenseñanza Moodle. El cumplimiento de este tramite es obligatorio para poder aprobar la asignatura por evaluación continúa y ser admitido en el laboratorio. 8.- Las clases tendrán lugar los días señalados en el horario previsto, y no podrán
dejar de impartirse ningún día lectivo, salvo orden expresa de la Subdirección de Ordenación Académica o fuerza mayor. Una eventual falta de asistencia de los alumnos en día y hora lectivos, no motivará que vuelva a repetirse la materia correspondiente.
9.. INFORMACIÓN SOBRE ACCESO A MATERIAL DE APOYO Existe el siguiente material de apoyo a disposición del alumnado
• Colección de enunciados y repuestas de problemas numéricos y cuestiones. • Colección de enunciados de exámenes recientes
• Colección de soluciones de exámenes recientes, con solución escrita a mano y escaneados
• Carátula de los exámenes de Química II, conteniendo instrucciones generales y datos des constantes de uso común.
Está información está disponible de forma libre en la plataforma de aprendizaje mixto de la asignatura. Para poder utilizarla el alumno debe darse de alta con su correo electrónico institucional (upm.es).
ENCUESTA SOBRE NÚMERO DE HORAS NO PRESENCIALES
DEDICADAS A QUIMICA II
La siguiente encuesta anónima se realiza por encargo del Vicerrectorado de Ordenación Académica y Planificación, como parte de un estudio de Innovación Educativa.
Profesores:
Profesora Coordinadora: Mª del Carmen Clemente Jul
Profesores de teoría: Ramón Alcántara Pedreira y Mª del Carmen Clemente Jul
Profesores de laboratorio: Ramón Alcántara Pedreira, Laureano Canoira López y Alberto Navarro Izquierdo
Maestro de Laboratorio: Gonzalo Alvarez de Diego
NUMERO APROXIMADO DE HORAS DEDICADAS
ACTIVIDAD
Estudio de teoría de la asignatura fuera del aula de clase
Estudio de casos prácticos y problemas fuera del aula de clase Estudio y preparación de las prácticas de laboratorio Actividades en grupos pequeños sin profesor no incluido en las anteriores Presentación
Bloque 1: Cinética química
Bloque 2: Equilibrios Químicos Bloque 3: Equilibrios Iónicos
Bloque 4: Equilibrios Redox
Bloque 5: Química Orgánica
Bloque 6 : Procesos Químicos para el desarrollo sostenible Preparación del examen final
Total
