Datos básicos de la asignatura
Titulación: Grado en Ingeniería Química Año plan de estudio: 2010
Curso implantación: 2020-21
Centro responsable: E.T.S. de Ingeniería
Nombre asignatura: Ampliación de Química Código asigantura: 2080011
Tipología: OBLIGATORIA
Curso: 2
Periodo impartición: Primer cuatrimestre
Créditos ECTS: 4,5 Horas totales: 112,5
Área/s: Ingeniería Química
Departamento/s: Ingeniería Química y Ambiental
Coordinador de la asignatura
FERNANDEZ PEREIRA CONSTANTINO
Profesorado
Profesorado del grupo principal: VILLEGAS SANCHEZ ROSARIO
FERNANDEZ PEREIRA CONSTANTINO
Objetivos y competencias OBJETIVOS:
La asignatura de Ampliación de Química (AQ) tiene tres partes claramente diferenciadas. En la primera se hace una introducción general a la Química Orgánica, una parte de la Química no tratada con suficiente profundidad en cursos anteriores, en asignaturas de Química General. En dicho contexto se sientan las bases, al nivel fundamental, de dos temas de especial relevancia para el Ingeniero Químico como son los combustibles fósiles y los polímeros orgánicos, cuyos aspectos
tecnológicos pueden así ser mejor comprendidos en cursos superiores. La segunda parte contempla cuestiones de Química Inorgánica no tratadas o tratadas con menor amplitud en primer curso relativas a equilibrios iónicos en solución acuosa y finaliza con una panorámica general de la Industria Química Inorgánica. La tercera parte se refiere al estudio de diferentes aspectos químicos y físico-químicos ambientales con los que se pretende introducir al alumno en la problemática medioambiental, ya desde los primeros cursos, reforzando además conceptos estudiados en el curso anterior, en la asignatura de Química General, presentándolos en un contexto aplicado que ayude a comprender los problemas de la contaminación en distintos medios.
COMPETENCIAS:
Competencias específicas:
A02 Conocimiento de Química Orgánica e Inorgánica aplicadas a la Ingeniería.
Competencias genéricas:
G3 Conocimiento en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
G4 Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento
crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la Ingeniería Industrial.
G16 Capacidad para comunicar y transmitir conocimientos, haciendo un uso adecuado de los recursos de expresión oral y escrita.
TEMA 1. PRESENTACIÓN DE LA ASIGNATURA
PRIMERA PARTE. QUÍMICA ORGÁNICA
CAPITULO I. INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA ORGÁNICA
TEMA 2. LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS
TEMA 3. ESTRUCTURA ELECTRÓNICA Y PROPIEDADES DE LAS MOLÉCULAS ORGÁNICAS
TEMA 4. LAS REACCIONES ORGÁNICAS
CAPITULO II. LOS HIDROCARBUROS
TEMA 5. HIDROCARBUROS ALIFÁTICOS
TEMA 6. ALQUENOS. POLIMERIZACIÓN
TEMA 7. PROPIEDADES DE LOS POLÍMEROS
TEMA 8. HIDROCARBUROS AROMÁTICOS
SEGUNDA PARTE. QUÍMICA INORGÁNICA. AMPLIACIÓN DE EQUILIBRIOS IÓNICOS EN SOLUCIÓN ACUOSA
CAPITULO III. QUÍMICA INORGÁNICA
TEMA 10. AMPLIACIÓN DE LOS EQUILIBRIOS ÁCIDO-BASE Y REDOX
TEMA 11. LOS EQUILIBRIOS DE PRECIPITACIÓN Y FORMACIÓN DE COMPLEJOS
TEMA 12. LA INDUSTRIA QUÍMICA INORGÁNICA
TERCERA PARTE. QUÍMICA PARA LAS TECNOLOGÍAS MEDIOAMBIENTALES
CAPITULO IV. QUÍMICA AMBIENTAL
TEMA 13. QUÍMICA AMBIENTAL I
TEMA 14. QUÍMICA AMBIENTAL II
Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos TEMA 1. PRESENTACIÓN DE LA ASIGNATURA
Ampliación de Química. Los equilibrios iónicos en solución acuosa. La industria Química Inorgánica. La contaminación ambiental. Química Ambiental. Planteamiento de la Química Orgánica. Papel del
carbono. Productos naturales y sintéticos. La industria Química Orgánica.
PRIMERA PARTE. QUÍMICA INORGÁNICA. AMPLIACIÓN DE EQUILIBRIOS IÓNICOS EN SOLUCIÓN ACUOSA
CAPITULO I. QUÍMICA INORGÁNICA
TEMA 2. AMPLIACIÓN DE LOS EQUILIBRIOS ÁCIDO-BASE Y REDOX
Equilibrios de intercambio de partículas. Diagramas de intervalos en ácido-base y redox. Electroquímica: Electrolisis. Aplicaciones industriales.
TEMA 3. LOS EQUILIBRIOS DE PRECIPITACIÓN Y FORMACIÓN DE COMPLEJOS
Solubilidad y producto de solubilidad. Factores que afectan a la solubilidad. Cálculo de concentraciones. Los compuestos de coordinación. El enlace coordinado. Estabilidad de complejos. Aplicaciones.
TEMA 4. LA INDUSTRIA QUÍMICA INORGÁNICA.
Fabricación de ácidos sulfúrico y nítrico. El proceso Solvay. La síntesis del amoniaco. La industria de los fertilizantes.
SEGUNDA PARTE. QUÍMICA ORGÁNICA
TEMA 5. LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS
Las estructuras fundamentales. Esqueleto fundamental de las moléculas orgánicas. Cadenas hidrocarbonadas. Concepto de grupo funcional. Enlaces sencillos y múltiples. Conformaciones e isomería. La isomería en Química Orgánica. Principales familias orgánicas. Determinación de pesos moleculares. Obtención de fórmulas empíricas y moleculares.
TEMA 6. ESTRUCTURA ELECTRÓNICA Y PROPIEDADES DE LAS MOLÉCULAS ORGÁNICAS
Efectos electrónicos en Química Orgánica. Polaridad del enlace covalente. Efecto inductivo. Resonancia. Efecto mesómero. Propiedades físicas: Momento dipolar. Temperaturas de fusión y de ebullición. El caso de los alcanos. Solubilidad. Tensioactividad y poder detergente. Propiedades químicas: acidez y basicidad.
TEMA 7. LAS REACCIONES ORGÁNICAS
Mecanismos de reacción. Rupturas homolíticas y heterolíticas. Intermedios de reacción: Radicales e iones de carbono. Reactivos electrófilos y nucleófilos. Cálculos termoquímicos con la energía de enlace. Tipos generales de reacciones orgánicas: sustitución, adición, eliminación, otras. Aspectos cinéticos y termodinámicos. Oxidación y reducción de compuestos orgánicos.
CAPITULO III. LOS HIDROCARBUROS
TEMA 8. HIDROCARBUROS ALIFÁTICOS
Alcanos y cicloalcanos. Reacciones de los alcanos. Oxidación y combustión. Alquenos y alquinos. Reacciones de adición polar: agua, halógenos y ácidos. La regla de Markovnikov. Mecanismo de la adición electrofílica. Otras adiciones. Oxidación de alquenos. Ozonolisis de alquenos. Reacciones de adición a los alquinos. Acidez de los alquinos.
TEMA 9. ALQUENOS. POLIMERIZACIÓN
Introducción. Tipos de polímeros. Polimerización en cadena. Polimerización vinílica. Mecanismo. Polimerización iónica. Polimerización de dienos conjugados. Polimerización por coordinación.
TEMA 10. PROPIEDADES DE LOS POLÍMEROS
Propiedades de los polímeros en relación con su estructura molecular. Fuerzas intermoleculares y Peso molecular. Conformación de las cadenas: Estereorregularidad. Propiedades químicas. Propiedades físicas. Cristalinidad. Propiedades mecánicas. Aplicaciones: Fibras, Plásticos y Elastómeros. El caucho natural y los cauchos sintéticos.
TEMA 11. HIDROCARBUROS AROMÁTICOS
Introducción. Sustitución electrofílica aromática. Mecanismo. Halogenación, nitración, sulfonación. Alquilación y acilación. Sustituyentes activadores y desactivadores del anillo. Grupos directores orto-para y grupos directores meta.
TEMA 12. FUENTES DE LOS HIDROCARBUROS
Introducción. El Petróleo. Refino. Destilación fraccionada. Las gasolinas. Propiedades. Indice de octano. Gasóleo. Procesos de refinería para aumentar el rendimiento en gasolinas y su calidad. Procesos de conversión. Cracking y Reforming. Obtención de olefinas y aromáticos. Hidrotratamientos. El gas natural. Gas de síntesis. Petroquímica. El carbón. Origen. Análisis del carbón. Análisis inmediato. Aplicaciones. Combustión y otros tratamientos.
TERCERA PARTE. QUÍMICA PARA LAS TECNOLOGÍAS MEDIOAMBIENTALES
TEMA 13. QUÍMICA AMBIENTAL I
Unidades de concentración. Expresión de las concentraciones de partículas en aire y en agua. Procesos de equilibrio. Volatilización de contaminantes. El equilibrio de disolución de gases en agua. El oxígeno disuelto. Química ácido-base. El sistema carbonato.
TEMA 14. QUÍMICA AMBIENTAL II
Dureza y Ablandamiento. Precipitación. Separación de partículas. Coagulación y floculación. El equilibrio redox. Demanda Química de oxígeno. Química orgánica: Compuestos orgánicos de interés ambiental. Compuestos orgánicos persistentes.
Actividades formativas y horas lectivas
Actividad Créditos Horas
B Clases Teórico/ Prácticas 3,8 38
E Prácticas de Laboratorio 0,7 7
Metodología de enseñanza-aprendizaje Clases teóricas
Las enseñanzas de la disciplina se imparten en clases teóricas y de problemas, en Aula, y clases prácticas de laboratorio, pudiéndose complementar con seminarios extraordinarios para cubrir determinadas lagunas en la formación de los alumnos.
Las clases en Aula constituyen el núcleo de la asignatura y en ellas se realiza la exposición de los distintos temas con un acentuado carácter de aplicación de los conocimientos impartidos; se pretende que el alumno sea capaz de razonar y utilizar la información recibida para extraer resultados de la misma. Esto requiere un trabajo personal posterior a las clases. Para determinados temas del Programa, las clases se dedicarán a la resolución de problemas, haciendo hincapié en los aspectos más prácticos.
Exposiciones y seminarios
Las enseñanzas de la disciplina se imparten en clases teóricas y de problemas, en Aula, y clases prácticas de laboratorio, pudiéndose complementar con seminarios extraordinarios para cubrir determinadas lagunas en la formación de los alumnos.
Las clases en Aula constituyen el núcleo de la asignatura y en ellas se realiza la exposición de los distintos temas con un acentuado carácter de aplicación de los conocimientos impartidos; se pretende que el alumno sea capaz de razonar y utilizar la información recibida para extraer resultados de la misma. Esto requiere un trabajo personal posterior a las clases. Para determinados temas del Programa, las clases se dedicarán a Exposiciones y seminarios en los que se tratará la resolución de problemas, haciendo hincapié en los aspectos más prácticos.
Prácticas de Laboratorio
Las clases prácticas de laboratorio pretenden que los alumnos tengan la oportunidad de familiarizarse con algunas de las técnicas propias de un laboratorio de Química Orgánica y de Química Ambiental, y sirvan para reforzar los conocimientos desarrollados en las clases teóricas.
Prácticas de laboratorio:
Combustibles: Análisis inmediato de un carbón. Cálculo del poder calorífico
Polimerización: Síntesis de una poliamida: Nylon 6
Química Ambiental: Determinación de la DQO de un agua residual
Sistemas y criterios de evaluación y calificación Examen escrito
Realización de las prácticas de laboratorio
Además de los exámenes correspondientes a las convocatorias oficiales de Febrero y Septiembre, se estudiará la posibilidad de realización de una o dos pruebas parciales eliminatorias, antes de finalizar el cuatrimestre. En los exámenes se prestará especial atención a la evaluación de la capacidad del alumno para aplicar los conceptos impartidos. Al mismo tiempo, los exámenes podrán incluir alguna prueba de formulación orgánica.
Para aprobar la asignatura, se requiere aprobar los exámenes parciales o el examen global que se realicen y seguir con aprovechamiento la totalidad de las clases prácticas de laboratorio, que no supondrán en ningún caso, más de 10 horas por alumno.
Cada examen constará de un número de preguntas que serán valoradas de cero a diez. La superación del examen requiere obtener en el mismo, al menos, la mitad de la puntuación máxima posible. La superación de la pregunta de formulación requiere que el número de fallos cometidos por el alumno sea igual o inferior al 25% del total de fórmulas de que conste dicha pregunta.
Cada prueba consistirá en un ejercicio escrito que constará de dos partes de las siguientes características:
a) Un cuestionario teórico, que podrá incluir preguntas tipo test, en las que el alumno habrá de escoger la respuesta verdadera de entre varias dadas, o preguntas breves.
b) Un conjunto de ejercicios de tipo teórico-práctico en que el alumno habrá de realizar cálculos y dibujar esquemas o diagramas.
Criterios de calificación del grupo
CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN
Además de los exámenes correspondientes a las convocatorias oficiales, se realizarán dos exámenes parciales eliminatorios correspondientes, el primero a los Capítulos I y II de la asignatura, y el segundo al resto de materia impartida (Capítulos III y IV), con el fin de facilitar al alumno una evaluación alternativa.
PLAN DE CONTINGENCIA PARA EL CURSO 2020/21
Se contemplan en este apartado los escenarios de menor o nula actividad académica presencial, como consecuencia de medidas de distanciamiento interpersonal provocadas por la pandemia del Covid-19.
Adaptaciones para el desarrollo de la docencia
En los supuestos señalados en el párrafo anterior, la impartición de la docencia se mantendrá, de forma total o parcial, a través de la plataforma Blackboard Collaborate Ultra (BCU) de la Enseñanza Virtual de la US, de forma on-line, a ser posible en el horario académico establecido. En dichas sesiones se aplicará una metodología semejante a la de las clases presenciales, con las lógicas adaptaciones. Se explicará el contenido teórico del temario, se realizarán paso a paso problemas ilustrativos de los conceptos que se han explicado y se propondrán otros ejercicios para que los desarrolle el alumnado, con el que se interactuará a través del chat para resolver dudas y comprobar los resultados.
En lo que se refiere a la impartición de la docencia on-line, se respetará lo contenido en la Ley orgánica 3/2018 de protección de datos personales, así como la normativa relacionada con los derechos en materia de la Ley de Propiedad Intelectual, de la Protección Civil del Honor, de la Intimidad y de la Propia Imagen, y de Garantía de los Derechos Digitales, por lo que en estos escenarios no presenciales, cuando proceda, el personal docente implicado en la impartición de la
docencia se reserva el derecho de no dar el consentimiento para la captación, publicación, retransmisión o reproducción de su discurso, imagen, voz y explicaciones de cátedra, en el ejercicio de sus funciones docentes, en el ámbito de la Universidad de Sevilla.
Los profesores de la asignatura intentarán mantener el horario de tutorías establecido al comienzo del curso, sin descartar que estos puedan sufrir cambios en el modo no presencial. Además, podrán establecerse sesiones específicas aclaratorias de los temas que se han ido impartiendo, siempre on-line y en la plataforma BCU.
Si las circunstancias sanitarias sobrevenidas a lo largo del curso desaconsejarán la realización de prácticas en el laboratorio, se intentará encontrar alguna fórmula de realización de las mismas prácticas u otras similares en modo no presencial, con ayuda de videos o simulaciones relativos a los contenidos del programa.
Adaptaciones para el desarrollo de los procesos de evaluación
Si las circunstancias comentadas aconsejaran la suspensión de los exámenes en modo presencial, se intentará mantener la realización de los exámenes parciales y la de los finales en las fechas establecidas para las convocatorias oficiales, adaptándolos a la metodología no presencial.
Horarios del grupo del proyecto docente http://www.etsi.us.es/academica
Calendario de exámenes http://www.etsi.us.es/academica
Tribunales específicos de evaluación y apelación Presidente: LUIS FRANCISCO VILCHES ARENAS Vocal: CARLOS LEIVA FERNANDEZ
Secretario: YOLANDA LUNA GALIANO
Suplente 1: CONSTANTINO FERNANDEZ PEREIRA Suplente 2: FATIMA ARROYO TORRALVO
Suplente 3: ROSARIO VILLEGAS SANCHEZ
