Guía
docente
de
la
asignatura
Química
Inorgánica
Titulación:
Grado
en
Ingeniería
Química
Industrial
Guía
Docente
1.
Datos
de
la
asignatura
Nombre Química Inorgánica
Materia Química
Módulo Materias específicas
Código 509101008
Titulación/es Grado en Ingeniería Química Industrial
Plan de estudios Plan 5091. Decreto nº 269/2009 de 31 de Julio
Centro Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial
Tipo Materia Específica
Periodo lectivo Segundo cuatrimestre Curso Primero
Idioma Castellano
ECTS 6 Horas / ECTS 30 Carga total de trabajo (horas) 180
Horario clases teoría Miércoles de 11 a 13 y
jueves de 9 a 11 horas
Aula
Horario clases prácticas Jueves de 16 a 20 horas Lugar Antiguo Hospital de
Marina. Planta 2.
2.
Datos
del
profesorado
Profesor responsable José Pérez Pérez/Jose Luis Serrano Martínez
Departamento Ingeniería Minera, Geológica y Cartográfica
Área de conocimiento Química Inorgánica
Ubicación del despacho Campus La Muralla. Antiguo Hospital de Marina. Planta 2.
Ala izquierda entrando desde la plaza de toros.
Teléfono 968326420/968326418 Fax
Correo electrónico Jose.pperez@upct.es; Jose.serrano@upct.es
URL / WEB
Horario de atención / Tutorías
3.
Descripción
de
la
asignatura
3.1.
Presentación
La Química Inorgánica se ocupa tradicionalmente de las propiedades de los elementos y sus compuestos. Actualmente, con la síntesis de nuevos materiales, las propiedades se conectan con la explicación de las fórmulas las estructuras de los compuestos, junto con la comprensión de las reacciones químicas que experimentan. Además ya no se produce un acercamiento a la Química Inorgánica como una materia aislada sino como un aparte de conocimiento científico esencial con aplicaciones en muchos campos de la ciencia y la tecnología, así como en nuestras propias vidas.
3.2.
Ubicación
en
el
plan
de
estudios
La asignatura “Química Inorgánica” se estudia en primer curso, es de segundo cuatrimestre y pertenece al Módulo de Materias Específicas.
3.3.
Descripción
de
la
asignatura.
Adecuación
al
perfil
profesional
La Química Inorgánica es interesante y excitante, desde el momento en que gran parte de la ciencia y la tecnología actual se apoya en materiales sintéticos y naturales, muchos de ellos inorgánicos. El aspecto industrial se relaciona directamente con el perfil profesional: la producción de todos los compuestos necesarios para sustentar nuestra economía, desde el acero al ácido sulfúrico, pasando por el vidrio o el cemento. La química medioambiental, imprescindible en el perfil de los profesionales de esta titulación, está también claramente relacionada con la química inorgánica de la atmósfera, el agua y el suelo.
En esta asignatura se pretende dar un enfoque actual a la inorgánica descriptiva, prestando especial atención a los aspectos que se han comentado.
3.4.
Relación
con
otras
asignaturas.
Prerrequisitos
y
recomendaciones
La asignatura tiene su precedente en la asignatura Química General y no existen requisitos previos para cursarla. Junto al resto de materias específicas: Química Orgánica, Química‐Física y Química Analítica completan la formación en química fundamental de los alumnos.
3.5.
Medidas
especiales
previstas
Medidas especiales previstas para la atención a alumnos con discapacidad, alumnos extranjeros u otras situaciones.
4.
Competencias
4.1.
Competencias
específicas
de
la
asignatura
(según
el
plan
de
estudios)
Conocer y comprender la Química Inorgánica Descriptiva de interés industrial y de Estado Sólido (estructural).Conocer y comprender los métodos de obtención y síntesis de productos de química inorgánica.
4.2.
Competencias
genéricas
/
transversales
(según
el
plan
de
estudios)
COMPETENCIAS INSTRUMENTALES (Aquellas que tienen una función de medio o herramienta para obtener un determinado fin)
: T1.1 Capacidad de análisis y síntesis
: T1.2 Capacidad de organización y planificación : T1.3 Comunicación oral y escrita en lengua propia T1.4 Comprensión oral y escrita de lengua extranjera T1.5 Habilidades básicas computacionales
: T1.6 Capacidad de gestión de la información : T1.7 Resolución de problemas
: T1.8 Toma de decisiones
COMPETENCIAS PERSONALES (Características requeridas a las diferentes capacidades que hacen que las personas logren una buena interrelación social con los demás)
: T2.1 Capacidad crítica y autocrítica : T2.2 Trabajo en equipo
: T2.3 Habilidades en las relaciones interpersonales
: T2.4 Habilidades de trabajo en un equipo interdisciplinar
T2.5 Habilidades para comunicarse con expertos en otros campos T2.6 Reconocimiento de la diversidad y multiculturalidad
T2.7 Habilidad para trabajar en un contexto internacional : T2.8 Compromiso ético
COMPETENCIAS SISTÉMICAS (Suponen destrezas y habilidades relacionadas con la comprensión de la totalidad de un sistema o conjunto. Requieren una combinación de imaginación, sensibilidad y habilidad que permite ver cómo se relacionan y conjugan las partes en un todo)
: T3.1 Capacidad para aplicar los conocimientos a la práctica : T3.2 Capacidad de aprender
: T3.3 Adaptación a nuevas situaciones
T3.4 Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad) : T3.5 Liderazgo
T3.6 Conocimiento de otras culturas y costumbres : T3.7 Habilidad de realizar trabajo autónomo : T3.8 Iniciativa y espíritu emprendedor : T3.9 Preocupación por la calidad : T3.10 Motivación de logro
4.3.
Objetivos
generales
/
competencias
específicas
del
título
(según
el
plan
de
estudios)
CONOCIMIENTOS DISCIPLINARES
: E1.1 Conocimiento en las materias básicas matemáticas, física, química, organización de empresas, expresión gráfica, estadística e informática, que capaciten al alumno para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías.
E1.2 Conocimientos en materias tecnológicas para la realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planes de labores y otros trabajos análogos.
E1.3 Conocimiento, comprensión y capacidad para aplicar la legislación necesaria en el ejercicio de la profesión de Ingeniero Técnico Industrial.
COMPETENCIAS PROFESIONALES
E2.1 Capacidad para la redacción, firma y desarrollo de proyectos en el ámbito de la ingeniería industrial que tengan por objeto, de acuerdo con los conocimientos específicos adquiridos, la construcción, reforma, reparación, conservación, demolición, fabricación, instalación, montaje o explotación de: estructuras, equipos mecánicos, instalaciones energéticas, instalaciones eléctricas y electrónicas, instalaciones y plantas industriales y procesos de fabricación y automatización en función de la ley de atribuciones
profesionales.
: E2.2 Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento.
: E2.3 Capacidad de analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas.
E2.4 Capacidad de dirección de las actividades objeto de los proyectos de ingeniería descritos en la competencia E2.1, así como de organización y planificación en el ámbito de la empresa, y otras instituciones y organizaciones.
4.4.
Resultados
esperados
del
aprendizaje
Para cada uno de los grupos del sistema periódico:
4.4.1 Describir tendencias del grupo y relacionar características comunes de los elementos y compuestos.
4.4.2 Conocer métodos de obtención de los elementos y compuestos de importancia industrial.
4.4.3Identificar las principales familias de compuestos e ilustrarlo con ejemplos representativos.
4.4.4 Relacionar algunos compuestos con industrias químicas relevantes y describir los principales procesos que tienen lugar.
5.
Contenidos
5.1.
Contenidos
(según
el
plan
de
estudios)
El hidrógeno. Metales alcalinos y alcalinotérreos. Estudio de los grupos 13, 14, 15 16, 17 y 18. Química de los elementos de la primera serie de transición. Sólidos metálicos, iónicos, covalentes y moleculares. Síntesis, caracterización y propiedades de compuestos inorgánicos.
5.2.
Programa
de
teoría
Tema 1. El hidrógeno Tema 2. Metales alcalinos Tema 3. Metales alcalinotérreos
Tema 4. Grupo 13: boro, aluminio, galio, indio y talio
Tema 5. Grupo 14: carbono, silicio, germanio, estaño y plomo
Tema 6. Grupo 15: nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio y bismuto. Tema 7. Grupo 16: oxígeno, azufre, selenio, teluro y polonio.
Tema 8. Grupo 17: flúor, cloro, bromo, yodo y astato. Tema 9. Grupo 18: gases nobles.
Tema 10. Química de los elementos de la primera serie de transición.
Tema 11. Tipos de sólidos: sólidos metálicos, iónicos, covalentes y moleculares.
5.3.
Programa
de
prácticas
REACCIONES REDOX
Práctica 1 Preparación de tiosulfato sódico pentahidratado REACCIONES ÁCIDO‐BASE
Práctica 2 Preparación de algunas sales de bismuto
Práctica 3 Preparación de compuestos de boro a partir de borax REACCIONES DE PRECIPITACIÓN
Práctica 4 Preparación de compuestos de plomo a partir de minio. METALES DE TRANSICIÓN. QUÍMICA DE LA COORDINACIÓN.
Práctica 5 Preparación de sulfato de cobre pentahidratado. Estudio cualitativo de la reactividad química de los iones de algunos metales.
5.4.
Programa
resumido
en
inglés
(opcional)
5.5.
Objetivos
de
aprendizaje
detallados
por
Unidades
Didácticas
(opcional)
El hidrógeno
Conocer los Isótopos del hidrógeno Exponer sus propiedades físicas
Describir los principales métodos de preparación del hidrógeno y su comportamiento químico.
Identificar y comprender sus principales aplicaciones: como combustible y en la obtención de amoniaco y metanol.
Clasificar los tipos de hidruros
Describir el enlace por puente de hidrógeno con especial énfasis en sus aspectos biológicos.
Metales alcalinos
Describir tendencias del grupo y relacionar características comunes de los elementos y compuestos.
Conocer métodos de obtención de los metales
Identificar las principales familias de compuestos e ilustrarlo con ejemplos representativos:
Haluros: cloruro sódico
Óxidos e hidróxidos: hidróxido sódico Sales de oxoácidos: carbonato sódico Metales alcalinotérreos
Describir tendencias del grupo y relacionar características comunes de los elementos y compuestos.
Conocer métodos de obtención de los metales
Identificar las principales familias de compuestos e ilustrarlo con ejemplos representativos Haluros
Óxidos e hidróxidos: óxido de calcio e hidróxido de cálcio Sales de los oxoácidos: carbonato cálcico y sulfato cálcico Grupo 13: boro, aluminio, galio, indio y talio
Describir tendencias del grupo y relacionar características comunes de los elementos y compuestos.
Conocer las fuentes naturales de los elementos
Identificar las principales familias de compuestos e ilustrarlo con ejemplos representativos Compuestos de boro. Trióxido de boro y ácido bórico
Compuestos de aluminio: alúmina, alumbres y espinelas Grupo 14: carbono, silicio, germanio, estaño y plomo
Describir tendencias del grupo y relacionar características comunes de los elementos y compuestos.
Conocer las fuentes naturales de los elementos
Identificar las principales familias de compuestos e ilustrarlo con ejemplos representativos Óxidos y oxoácidos de carbono: Monóxido de carbono, Dióxido de carbono
Óxidos y oxocompuestos de silicio, germanio, estaño y plomo
Relacionar algunos compuestos con industrias químicas relevantes : vidrio. Grupo 15: nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio y bismuto
Describir tendencias del grupo y relacionar características comunes de los elementos y compuestos.
Conocer las fuentes naturales de los elementos
Identificar las principales familias de compuestos e ilustrarlo con ejemplos representativos Compuesto de nitrógeno
‐ Hidruros: amoníaco, hidracina y azida de hidrógeno ‐ Óxidos y oxoácidos. Nitritos y nitratos.
Compuestos de fósforo, arsénico, antimonio y bismuto ‐ Óxidos y oxoácidos
Relacionar algunos compuestos con industrias químicas relevantes: Fertilizantes Grupo 16: oxígeno, azufre, selenio, teluro y polonio.
Describir tendencias del grupo y relacionar características comunes de los elementos y compuestos.
Conocer las fuentes naturales y alotropía de los elementos. Relacionar con la capa de ozono.
Identificar las absorciones en el espectro IR‐UV de la atmósfera y relacionar con problemas medioambientales. Efecto invernadero
Identificar las principales familias de compuestos e ilustrarlo con ejemplos representativos Compuestos de oxígeno
‐ Hidruros: agua y peróxido de hidrógeno ‐ Óxidos
Compuestos de azufre, selenio y teluro
‐ Compuestos hidrogenados: sulfuro de hidrógeno ‐ Óxidos: dióxido y trióxido de azufre.
‐ Oxoácidos y sus sales. Ácido sulfúrico.
Relacionar algunos compuestos con problema medioambiental:La lluvia ácida Grupo 17: flúor, cloro, bromo, yodo y astato.
Describir tendencias del grupo y relacionar características comunes de los elementos y compuestos.
Conocer las fuentes naturales de los elementos
Identificar las principales familias de compuestos e ilustrarlo con ejemplos representativos Haluros de hidrógeno: fluoruro de hidrógeno, ácidos fluorhídrico y clorhídrico
Oxoácidos de los halógenos y sus sales Grupo 18: gases nobles.
Describir tendencias del grupo y relacionar características comunes de los elementos y compuestos.
Exponer los principales usos de los gases nobles.
Química de los elementos de la primera serie de transición. Describir los aspectos generales del bloque d
Identificar los compuestos de coordinación y definir lo aspectos principales
Describir el enlace en los compuestos de coordinación e interpretar la Teoría del campo cristalino. Identificar sus principales logros
Explicar el color y las propiedades magnéticas en los compuestos de coordinación en base a esta teoría
Identificar los principales compuestos y sus aplicaciones
Tipos de sólidos: sólidos metálicos, iónicos, covalentes y moleculares.
Describir el estado cristalino. Ilustrar con el estudio de la celdilla unidad de alfa‐Fe. Identificar los metales y clasificar los tipos de estructuras cristalinas que presentan dando ejemplos de cada una de ellas.
Identificar los sólidos iónicos y clasificar según el modelo de empaquetamiento de aniones Identificar los sólidos covalentes y clasificar según el modelo de empaquetamiento de poliedros interconectados
Describir las estructuras de los sólidos moleculares
6.
Metodología
docente
6.1.
Actividades
formativas
Actividad Descripción de la actividad Trabajo del estudiante ECTS
Presencial: 1.14
Clases teóricas en el
aula:
Exposición de contenidos
mediante presentación y/o
explicación por parte del
profesor.
No presencial: 0
Presencial: 0.33
Clases de problemas
en el aula:
Resolución de problemas tipo y
se análisis de casos prácticos
guiados por el profesor. No presencial: 0
Presencial: 0.55
Sesiones Prácticas de
Laboratorio:
Actividades relacionadas con la
materia, desarrolladas en el
Laboratorio bajo la supervisión
del profesor.
No presencial: 0
Trabajo/Estudio
individual
Estudio individual de los
contenidos No presencial 2.60
Preparación de
trabajos/informes
Actividades de preparación
previa de los temas/actividades
sumativas y formativas al final
de los temas No presencial 0.425 Preparación de trabajos/informes en grupo Actividades de preparación
previa de los temas/actividades
sumativas y formativas al final
de los temas No presencial 0.075 Presencial: 0.175 Actividades de trabajo cooperativo: Realización de trabajos en
grupos. Lectura comprensiva de
textos en inglés No presencial: 0
Presencial: 0.28
Asistencia a
Seminarios:
Se realizarán seminarios de
problemas y otras actividades a
lo largo del curso. Resolver
dudas y aclarar conceptos.
No presencial: 0 Presencial: 0.175 Realización de actividades de evaluación formativas y sumativas: Se suministran cuestionarios de
preguntas de respuesta breve y
cuestiones teórico‐prácticas que
sirven como técnica de
autoevaluación del alumno.
No presencial: 0
Presencial: 0.175
Realización de
exámenes oficiales: Examen oficial de la asignatura No presencial 0
Presencial:
Exposición de
Trabajos/Informes
(en equipo):
Exposición de los trabajos
preparados al resto de la clase No presencial: 0.075
7.
Evaluación
7.1.
Técnicas
de
evaluación
Instrumentos Realización / criterios Ponderación
Competencias genéricas (4.2)evaluadas Resultados (4.4) evaluados Pruebas escritas oficiales: Se evaluará especialmente el aprendizaje individual por parte del alumno de los contenidos específicos disciplinares abordados. El peso de esta parte en la evaluación será de un 65%. T3.2, T1.1, T1.8 4.4.1 a 4.4.4 Actividades de evaluación formativas y sumativas, para la evaluación del desempeño de competencias de laboratorio: . Cuestionario para evaluar ejecuciones en el laboratorio. Valoración de desempeño y dedicación durante las sesiones. El peso de esta parte en la evaluación será de un 15% T1.1, T3.1, T1.8, T1.3, T1.2, T2.1‐ T2.4, T3.1 a T3.3 y T3.5 4.4.1 y 4.4.2 Actividades de evaluación formativas y sumativas, para la evaluación del desempeño de competencias teóricas Evaluación por el profesor mediante problemas propuestos El peso de esta parte en la evaluación será de un 20% T1.1, T1.6, T1.8, T3.1, T3.7, T2.1‐ T2.4 y T3.7‐ T3.10. 4.4.1 a 4.4.4
7.2.
Mecanismos
de
control
y
seguimiento
El seguimiento del aprendizaje se realizará mediante las siguientes actividades: ‐ Cuestiones planteadas en clase y actividades sumativas y formativas. ‐ Supervisión durante las sesiones de trabajo en equipo presenciales. ‐ Elaboración de cuestionarios durante las sesiones de prácticas de laboratorio
7.3.
Resultados
esperados
/
actividades
formativas
/
evaluación
de
los
resultados
(opcional)
Resultados esperados del aprendizaje (4.4)
Clases de te orí a Clases ej ercici os Trabajos e in fo rm e s Prueba teoría Prueba ej ercici os Ejercicio s pr op uest os Trabajo en gr upo
8.
Distribución
de
la
carga
de
trabajo
del
alumno
ACTIVIDADES PRESENCIALES Convencionales No convencionales ACTIVIDADES NO PRESENCIALES Semana Temas o actividades (visita, examen parcial, etc.) Clases teoría Clases problemas Laborato rio Aula infor mática TOTAL CONVENCIONALES Trabajo coope rat ivo Tutorías Seminarios Visitas Evaluación formativa Evaluación Exposición de tra bajos TOTAL NO CON VENCION ALES Estudio Trabajos / inform es individuales Trabajos / inform es en grupo TOTAL NO P R E SENCIALES TOTAL HORAS ENTRE G ABLES 1 Tema 1 2 2 4 1 1 6 6 11 2 Tema 2 2 1 2 5 1 1 6 1 7 13 3 Temas 2,3 2 1 2 5 1 1 6 1 7 13 4 Tema 3 2 1 2 5 2 2 6 1 7 14 5 Tema 4 3 2 5 6 1 7 12 6 Tema 5 3 2 5 1 1 6 1 7 13 7 Tema 6 2 1 2 5 6 1 7 12 8 Tema 7 2 1 2 5 2 2 3 1 2 6 13 9 Tema 7 2 1 3 2 2 4 6 1 7 14 10 Tema 8 2 1 3 2 2 6 1 7 12 11 Temas 8,9 3 1 4 6 1 7 11 12 Tema 10 2 1 3 6 1 7 10 13 Temas 10,11 3 3 6 1 7 10 14 Tema 11 3 3 7 7 10 15 Tema 12 1 1 2 7 7 9 Periodo de exámenes 3 Otros TOTAL HORAS 34 10 16 60 5 3 4 2 14 89 12 2 103 180
9.
Recursos
y
bibliografía
9.1.
Bibliografía
básica
Rayner‐Canham, Geoffrey, "Química inorgánica descriptiva", Addison Wesley Longman 2000 Petrucci, Ralph H., "Química general", Madrid Prentice Hall cop. 2003 Kotz, John C. and Treichel, Paul M. Química y reactividad Química. Química Inorgánica, C. E. Housecroft, A. G. Sharpe, 2ª Ed., Pearson,. Prentice Hall. Madrid 2006.
9.2.
Bibliografía
complementaria
Es recomendable utilizar laas versiones más modernas en inglés de los libros
anteriores,, bien en papel o en los enlaces de Internet que se indican en el siguiente
apartado.
9.3.
Recursos
en
red
y
otros
recursos
Rayner Canham http://bcs.whfreeman.com/rayner3e/default.asp?s=&n=&i=&v=&o=&ns=0&t=&uid=0&rau=0 http://bcs.whfreeman.com/rayner4e/default.asp?s=&n=&i=&v=&o=&ns=0&uid=0&rau=0 Sharpe http://wps.pearsoned.co.uk/ema_uk_he_housecroft_inorgchem_2/ Petrucci http://cwx.prenhall.com/petrucci/ Shriver/Atkins http://bcs.whfreeman.com/ichem4e/default.asp?s=&n=&i=&v=&o=&ns=0&uid=0&rau=0