(F. J. Romero Salguero)

FICHA DE ASIGNATURAS DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL,

ESPECIALIDAD EN ELECTRÓNICA PARA GUÍA DOCENTE.

EXPERIENCIA PILOTO DE CRÉDITOS EUROPEOS. UNIVERSIDADES ANDALUZAS

DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA NOMBRE: Fundamentos Químicos de la Ingeniería

CÓDIGO: : 20060 (9033009) AÑO DE PLAN DE ESTUDIO: 1999 TIPO (troncal/obligatoria/optativa) : obligatoria

Créditos totales (LRU/ECTS): 4,5/4

Créditos LRU/ECTS teóricos: 2,5/2

Créditos LRU/ECTS prácticos: 2/2

CURSO: 1º CUATRIMESTRE: 1º CICLO: 1º DATOS BÁSICOS DE LOS PROFESORES

NOMBRE: Francisco José Romero Salguero (Teoría) Alberto Marinas Aramendía (Prácticas)

CENTRO/DEPARTAMENTO: Facultad de Ciencias/Química Orgánica ÁREA: Química Orgánica

Nº DESPACHO: Edificio

Marie Curie (C-3) E-MAIL (F. J. Romero Salguero)

[email protected]

TF: 957212065 URL WEB:

DATOS ESPECÍFICOS DE LA ASIGNATURA 1. DESCRIPTOR

Atomos, Estequiometría. Enlaces. Redox 2. SITUACIÓN

2.1. PRERREQUISITOS:

Para abordar con éxito la asignatura, es imprescindible que el estudiante posea una serie de conocimientos previos, de acuerdo con el nivel exigido en primer curso de Bachiller. Dichos conocimientos comprenden:

Concepto de mol, concepto de ión, modelos atómicos, diversas formas de expresar la concentración de una disolución: fracción molar, molaridad, etc., tabla periódica, obtención de estados de oxidación de los elementos y la formulación inorgánica.

2.2. CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN:

En la Titulación de Ingeniero Técnico Industrial la asignatura de Fundamentos Químicos de la Ingeniería se imparte en primer curso y primer cuatrimestre. Esta íntimamente relacionada con la asignatura de Ciencias de los materiales que se imparte en segundo cuatrimestre

2.3. RECOMENDACIONES:

Conocimientos básicos de Matemáticas: manejo de fracciones, logaritmos, exponenciales, etc.. 3. CUALIFICACIONES QUE SE APORTAN AL ALUMNO AL CURSAR ESTA ASIGNATURA.

Al término de esta asignatura los alumnos demostrarán poseer y comprender conocimientos

•Del átomo y de la composición interna de la materia.

•De los fenómenos relacionados con las reacciones químicas en toda su extensión. •De los enlaces químicos y su implicación en los procesos industriales.

•De lo que significa la transferencia de electrones y la importancia industrial de estos procesos. Al término de esta asignatura los alumnos demostrarán saber aplicar los conocimientos •Al cálculo rendimientos en los procesos químicos.

•Al diseño de geometrías moleculares.

•Al cálculo de potenciales generados en procesos redox espontáneos.

•A la obtención de productos químicos puros empleando reacciones redox espontáneas. Al término de esta asignatura los alumnos podrán demostrar capacidad de emitir juicios •Sobre la polaridad de moléculas con diferentes geometrías.

•El comportamiento de las sustancias en disolución acuosa.

•De la importancia que la forma en la que se unen los átomos tiene en las propiedades de la materia.

Al término de esta asignatura los alumnos podrán demostrar capacidad de comunicar •Como hay que proceder para resolver un problema relacionado con las reacciones químicas. •Los criterios que hay que tomar para clasificar a las sustancias químicas en base a sus

propiedades en los distintos estados de la materia.

•Las conclusiones obtenidas a partir de las tablas de potenciales.

Al término de esta asignatura los alumnos podrán demostrar habilidades de aprendizaje •Para el estudio de los estados de la materia.

•Para el estudio de la química y su aplicación a procesos industriales. •Para el análisis de los distintos materiales utilizados en ingeniería.

4. OBJETIVOS

Para muchos de nuestros estudiantes éste será el único curso universitario de Química y su única oportunidad de conocer aplicaciones prácticas de esta materia; por ello, esta asignatura tiene como objetivos generales:

• Conseguir un balance entre principios teóricos y prácticos, entre tratamientos cualitativos y cuantitativos y entre rigor y simplificación en el estudio de la Química para Ingeniería.

• Lograr que el alumno adquiera la terminología básica y que sepa utilizarla. • Desarrollar en el alumno su capacidad para plantear y resolver problemas en

Química, así como interpretar los resultados obtenidos. • Potenciar las habilidades del alumno para el trabajo en equipo.

• Suscitar y fomentar en el alumno aquellos valores y aptitudes que deben ser inherentes a la actividad científica.

a) Objetivos específicos teoría y problemas

Al acabar el curso de Fundamentos Químicos de Ingeniería los estudiantes de la Titulación de Electrónica deben de haber adquirido los conocimientos y habilidades necesarias para:

• Conocer la estructura interna de la materia y las propiedades que la caracterizan. • Saber resolver problemas sobre reacciones químicas.

• Saber diferenciar entre sustancias basándose en la fuerza de unión entre sus átomos. • Conocer el proceso de oxidación reducción, y su derivación al estudio de generación de

corriente eléctrica a través de procesos químicos.

• Conocer el fenómeno de la corrosión y métodos para evitar este problema de importancia industrial.

• Saber relacionar la cantidad de electricidad y la cantidad de sustancia que se puede obtener en un proceso redox no espontáneo.

• Conocer materiales utilizados en construcción y las sustancias químicas que componen estos materiales.

b) objetivos específicos de prácticas en laboratorio • Saber preparar disoluciones.

• Conocer de forma experimental la importancia de las disoluciones amortiguadoras y constatar que efectivamente mantienen el pH.

• Saber calcular concentraciones de disoluciones basándose en análisis volumétrico. • Conocer la electroquímica en sus dos fases, es decir, empleo de un proceso redox

espontáneo para la producción de electricidad y su inversa emplear la electricidad para provocar un proceso redox no espontáneo.

5. METODOLOGÍA

NÚMERO DE HORAS DE TRABAJO DEL ALUMNO: PRIMER CUATRIMESTRE:

Nº de Horas:

• Clases Teóricas*: 16 • Clases Prácticas*: 15

• Exposiciones y Seminarios*:

• Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales):

A)

B) Individuales:

• Realización de Actividades Académicas Dirigidas: A) Con presencia del profesor*: B) Sin presencia del profesor: 16 • Otro Trabajo Personal Autónomo:

A) Horas de estudio: 37

B) Preparación de Trabajo Personal: C) Realización de Exámenes: A) Examen escrito: 5

6. TÉCNICAS DOCENTES (señale con una X las técnicas que va a utilizar en el desarrollo de su asignatura. Puede señalar más de una. También puede sustituirlas por otras):

Sesiones académicas teóricas

X Exposición y debate: X Tutorías especializadas: X Sesiones académicas prácticas X

Visitas y excursiones: Controles de lecturas obligatorias:

Otros (especificar):

DESARROLLO Y JUSTIFICACIÓN:

En el transcurso de las clases teóricas y prácticas se usarán diversos medios de proyección, transparencias, cañón de video, etc., y se tratará que el alumno adquiera los conocimientos necesarios para que pueda llegar a alcanzar los objetivos, adquirir los conocimientos y competencias reseñadas anteriormente.

HORAS PRESENCIALES

•Las clases teóricas , siendo la lección magistral el medio de ofrecer una visión general y sistemática de los temas, destacando los aspectos más importantes de los mismos, ofreciendo al alumno la posibilidad de motivación a través del diálogo y el intercambio de ideas. Intercalado con la teoría se harán breves ejercicios demostrativos de los conceptos estudiados.

•Las clases de prácticas en aula , consistentes en la realización de problemas y/o ejercicios prácticos que se irán desarrollando en el aula, intercalado entre las clases teóricas cuando se estime oportuno. Asimismo, se realizarán ejercicios complementarios de mayor alcance, sobre todo al final de cada cuatrimestre, con los que se intenta abordar casos prácticos en los que coincidan simultáneamente varios de los temas estudiados.

•Las clases de prácticas en laboratorio . Se imparte con grupos reducidos de alumnos en sesiones de 5 horas.

ACTIVIDADES ACADÉMICAS DIRIGIDAS

•Pruebas tipo test , con las que se pretende que el alumno disponga de una forma de controlar su propio aprendizaje, motivándole a llevar al día la materia de estudio.

•Examen escrito , de una duración de 4 horas al final del cuatrimestre. .

TRABAJO PERSONAL DEL ALUMNO

•Horas de estudio . Son las horas estimadas como suficientes para el estudio de la asignatura, además de las horas presenciales. En lo que se refiere a preparación y estudio de las clases teóricas y de problemas, al alumno se le facilitará documentación escrita.

•Preparación del Trabajo Personal . Son las horas estimadas como suficientes para la realización de los trabajos que el alumno debe realizar. Estas horas están relacionadas con las tutorías especializadas. Con el fin de fomentar el trabajo en equipo se encargará a los alumnos trabajos que se podrán realizar en grupos. El número de trabajos, temática y componentes del grupo será indicado por el profesor durante el curso. El seguimiento de estos trabajos, así como las dudas que pudieran surgir durante su elaboración, serán resueltas tanto en las sesiones de tutorías voluntarias.

7. BLOQUES TEMÁTICOS (dividir el temario en grandes bloques temáticos; no hay número mínimo ni máximo)

El programa se puede dividir en tres bloques claramente diferenciados BLOQUE 1: Composición interna de la materia

El primero trata de la composición interna de la materia y las transformaciones que en ella se producen.

BLOQUE 2: Enlaces

Se estudian los distintos tipos de enlaces y su relación con las propiedades de las sustancias que constituyen cada tipo de sustancia.

BLOQUE 3: Reacciones de transferencia de electrones

El bloque tercero es de suma importancia para el Ingeniero Técnico Industrial puesto que se aborda el problema de la corrosión basados en los procesos de transferencia de electrones, es decir, la oxidación reducción

8. BIBLIOGRAFÍA 8.1 GENERAL Teoría

R. Chang. Química (7ª ed)

Mc.Graw -Hill. México (2006) H. Petrucci y W.S. Harwood

Quimica general y aplicaciones modernas (8ª ed.) Prentice-Hall. Madrid (2003)

Kennet W. Whitten, Kennet D. Gailey Química General (5ª ed)

Mc.Graw –Hill. Mexico(1998) Problemas

Fernandez M.R. Y Fidalgo Mil problemas de Química: J.A Everest (1995)

Vinagre, F. Y Vazquez de Miguel L.M Fundamentos y problemas de Química: Alianza(1992).

Willis, J.C.

Resolucion de problemas de Química General Reverte (1995)

Formulación

Martínez Lorenzo y otros

Nomenclatura y formulación de Química Inorgánica y Orgánica: Bruño(1994)

Quiñoa Cabana, Riguera Vega

Nomenclatura y formulación de los compuestos inorgánicos McGraw Hill (1996)

8.2 ESPECÍFICA (con remisiones concretas, en lo posible) T.L.Brown, H.E. LeMay y B.E. Bursten

Química. La Ciencia central (7ª ed) Pentice-Hall. Mexico(1998)

Raimond B. Seymour, Charles E. Carraher, Jr. "Introducción a la química de los polímeros." Editorial Reverte (2002)

Gómez Antón, R…(y otros)

Química Inorgánica y Orgánica de interés industrial UNED (2002)

Javier Areizaga... (y otros) "Polímeros"

9. TÉCNICAS DE EVALUACIÓN (enumerar, tomando como referencia el catálogo de la correspondiente Guía Común)

El desarrollo de la asignatura se estructura en torno a tres ejes: sesiones de teoría y problemas, las sesiones de prácticas de laboratorio, y la presentación y defensa de un trabajo tutelado. Por lo que respecta a la parte primera al alumno se le ofrecerá una visión general del programa de la asignatura y se incidirá en aquellos conceptos clave para la comprensión del mismo. Asimismo se insistirá en aquellos recursos más recomendables para la preparación posterior del tema. En clases de prácticas de laboratorio, se explicará al alumno una serie de técnicas gracias a las cuales podrá resolver los problemas para la realización de las experiencias propuestas. En ellas el protagonismo recaerá básicamente en el alumno siempre guiado por el profesor. Antes de cada sesión de prácticas el alumno deberá contestar un cuestionario previo.

La evaluación del aprendizaje de los alumnos se llevará a cabo en base a los siguientes estadios: • Un prueba de formulación inorgánica, al finalizar el mes de noviembre

• Test de conocimiento a lo largo del cuatrimestre • Desarrollo de un cuestionario de prácticas

•

Los exámenes escritos, supondrán un valor del 70% de la asignatura. El alumno deberá conseguir en estos exámenes al menos un cinco para aprobar.

La realización correcta de los cuestionarios de prácticas un 10%. La asistencia y superación de las prácticas son imprescindibles para aprobar la asignatura.

El desarrollo y defensa de un trabajo teórico un 10% La realización correcta de los test un 10%

11. TEMARIO DESARROLLADO (con indicación de las competencias que se van a trabajar en cada tema)

TEMA 1.- INTRODUCCIÓN ALGUNOS CONCEPTOS BÁSICOS. 1.- Introducción a la Química. Formulación Inorgánica.

2.- Método científico.

3.- Medición y el Sistema Internacional.

4.- Clasificación y transformaciones de la materia.

TEMA 2.-BASES DE LA TEORIA ATÓMICO MOLECULAR. 1.- Partículas fundamentales.

10. ORGANIZACIÓN DOCENTE SEMANAL (Sólo hay que indicar el número de horas que a ese tipo de sesión va a dedicar el estudiante cada semana)

SEMANA Temas del temario a tratar Nº de horas de sesione s Teórica s y práctica s en aula Nº de horas sesiones prácticas Nº de horas Tutorías especiali-zadas Nº de horas para pruebas tipo test Examen

escrito prácticoExamen

Horas de estudio persona l Preparac ión del trabajo personal Primer Cuatrimestre 1ª semana 1 1 1 1 1 4 2ª semana 2 1 1 1 2 5 3ª semana 3 1 1 1 3 6 4ª semana 3 1 1 1 3 1 7 5ª semana 4 1 1 1 3 4 10 6ª semana 4 1 1 3 4 9 7ª semana 5 1 1 1 2 4 9 8ª semana 5 1 1 1 3 1 7 9ª semana 6 1 1 1 2 5 10ª semana 7 1 1 1 2 5 11ª semana 8 1 1 1 3 1 7 12ª semana 8 1 1 1 2 5 13ª semana 8,9 1 1 1 2 5 14ª semana 9,10 1 1 1 3 6 15ª semana 10 1 1 1 3 1 7 16ª semana 10 1 1 2 exámenes 1er cuatrimestre 4 4 16 15 12 2 5 0 37 16 10 3

2.- El átomo.

3.- Los elementos químicos. 4.- Orígenes de la teoría atómica. 5.- Introducción a la Tabla Periódica. 6.- Concepto de mol.

TEMA 3: ESTEQUIOMETRÍA. 1.- Masa atómica y molecular. 2.- Fórmulas químicas. 3.- Reacciones químicas. 4.- Reactivo limitante

5.- Rendimiento de un proceso

6- Concentración de una disolución . Reglas de solubilidad. TEMA 4: QUÍMICA NUCLEAR.

1.- Radiactividad. 2.- Reacciones nucleares. 3.- Desintegración radiactiva. 4.- Estabilidad nuclear. 5.- Fisión nuclear.

TEMA 5: ESTRUCTURA ELECTRÓNICA DE LOS ÁTOMOS. 1.- Efecto fotoeléctrico.

2.- El átomo de Bohr.

3.- Descripción mecánico-cuántica del átomo. 4.- Configuración electrónica.

TEMA 6: PERIODICIDAD QUÍMICA. 1.- Clasificación periódica de los elementos. 2.- Variación de las propiedades físicas. 3.- Energía de ionización.

4.- Afinidad electrónica.

TEMA 7: ENLACE QUÍMICO I. 1.- El enlace covalente.

2.- Electronegatividad. 3.- Estructuras de Lewis. 4.- Resonancia.

5.- El enlace iónico.

TEMA 8: ENLACE QUÍMICO II. 1.- Geometría molecular.

2.- Teoría del enlace valencia.

3.- Hibridación de orbitales atómicos. 4.- Teoría de los orbitales moleculares. 5.- El enlace en los metales.

TEMA 9: FUERZAS INTERMOLECULARES. 1.- Fuerzas intermoleculares.

2.- Estructuras cristalinas. 3.- El enlace en los sólidos. TEMA 10: ELECTROQUÍMICA. 1.- Reacciones redox.

2.- Celdas electroquímicas. 3.- La ecuación de Nernst. 4.- Baterías.

11.2 Programa de prácticas

Práctica 1: Preparación de disoluciones

Práctica 2: Volumetrías ácido base. Determinación de la concentración Práctica 3: Determinación de la dureza

Práctica 4: Disoluciones amortiguadoras.

Práctica 5: Oxidación reducción. Ensayos generales Práctica 6: Construcción de una pila galvánica.

Práctica 7: Electrolisis de de sales en disolución acuosa Práctica 8: Determinación del tipo de enlace