Guía docente de la asignatura Química Inorgánica

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1 Guía docente de la asignatura Química Inorgánica Titulación: Grado en Ingeniería Química Industrial Curso 2010/2011

2 Guía Docente 1. Datos de la asignatura Nombre Materia Módulo Química Inorgánica Química Materias específicas Código Titulación/es Plan de estudios Centro Tipo Grado en Ingeniería Química Industrial Plan Decreto nº 269/2009 de 31 de Julio Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial 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 Datos del profesorado Profesor responsable José Pérez Pérez/Jose Luis Serrano Martínez Departamento Área de conocimiento Ubicación del despacho Ingeniería Minera, Geológica y Cartográfica Química Inorgánica Campus La Muralla. Antiguo Hospital de Marina. Planta 2. Ala izquierda entrando desde la plaza de toros. Teléfono / Fax Jose.pperez@upct.es; Jose.serrano@upct.es Correo electrónico URL / WEB Horario de atención / Tutorías Ubicación durante las tutorías

3 3. Descripción de la asignatura 3.1. Presentación La Química Inorgánica se ocupa tradicionalmente de las propiedades de los elementos y sus 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 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 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 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 Medidas especiales previstas Medidas especiales previstas para la atención a alumnos con discapacidad, alumnos extranjeros u otras situaciones.

4 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 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

5 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 Resultados esperados del aprendizaje Para cada uno de los grupos del sistema periódico: Describir tendencias del grupo y relacionar características comunes de los elementos y Conocer métodos de obtención de los elementos y compuestos de importancia industrial Identificar las principales familias de compuestos e ilustrarlo con ejemplos representativos Relacionar algunos compuestos con industrias químicas relevantes y describir los principales procesos que tienen lugar.

6 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 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 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 Programa resumido en inglés (opcional)

7 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 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 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 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 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

8 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 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. 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. 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. Identificar los compuestos de xenón más importantes.

9 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

10 6. Metodología docente 6.1. Actividades formativas Actividad Descripción de la actividad Trabajo del estudiante ECTS Clases teóricas en el aula: Exposición de contenidos mediante presentación y/o explicación por parte del profesor. Presencial: No presencial: Clases de problemas en el aula: Sesiones Prácticas de Laboratorio: Trabajo/Estudio individual Preparación de trabajos/informes Preparación de trabajos/informes en grupo Actividades de trabajo cooperativo: Asistencia a Seminarios: Resolución de problemas tipo y se análisis de casos prácticos guiados por el profesor. Actividades relacionadas con la materia, desarrolladas en el Laboratorio bajo la supervisión del profesor. Estudio individual de los contenidos Actividades de preparación previa de los temas/actividades sumativas y formativas al final de los temas Actividades de preparación previa de los temas/actividades sumativas y formativas al final de los temas Realización de trabajos en grupos. Lectura comprensiva de textos en inglés Se realizarán seminarios de problemas y otras actividades a lo largo del curso. Resolver dudas y aclarar conceptos. Presencial: 0.33 No presencial: 0 Presencial: 0.55 No presencial: 0 No presencial 2.60 No presencial No presencial Presencial: No presencial: 0 Presencial: 0.28 No presencial: 0 Realización de actividades de evaluación formativas y sumativas: Realización de exámenes oficiales: Exposición de Trabajos/Informes (en equipo): Se suministran cuestionarios de preguntas de respuesta breve y cuestiones teórico prácticas que sirven como técnica de autoevaluación del alumno. Examen oficial de la asignatura Exposición de los trabajos preparados al resto de la clase Presencial: No presencial: 0 Presencial: No presencial 0 Presencial: No presencial:

11 7. Evaluación 7.1. Técnicas de evaluación Instrumentos Realización / criterios Ponderación Pruebas escritas oficiales: Actividades de evaluación formativas y sumativas, para la evaluación del desempeño de competencias de laboratorio: Se evaluará especialmente el aprendizaje individual por parte del alumno de los contenidos específicos disciplinares abordados. 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 65%. El peso de esta parte en la evaluación será de un 15% Competencias genéricas (4.2)evaluadas Resultados (4.4) evaluados T3.2, T1.1, T a T1.1, T3.1, T1.8, T1.3, T1.2, T2.1 T2.4, T3.1 a T3.3 y T y 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 T a 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

12 7.3. Resultados esperados / actividades formativas / evaluación de los resultados (opcional) Clases de teoría Clases ejercicios Trabajos e informes Prueba teoría Prueba ejercicios Ejercicios propuestos Trabajo en grupo Resultados esperados del aprendizaje (4.4)

13 8. Distribución de la carga de trabajo del alumno Convencionales ACTIVIDADES PRESENCIALES No convencionales ACTIVIDADES NO PRESENCIALES Semana Temas o actividades (visita, examen parcial, etc.) Clases teoría Clases problemas Laboratorio Aula informática TOTAL CONVENCIONALES Trabajo cooperativo Tutorías Seminarios 1 Tema Tema Temas 2, Tema Tema Tema Tema Tema Tema Tema Temas 8, Tema Temas 10, Tema Tema Periodo de exámenes 3 Otros Visitas TOTAL HORAS Evaluación formativa Evaluación Exposición de trabajos TOTAL NO CONVENCIONALES Estudio Trabajos / informes individuales Trabajos / informes en grupo TOTAL NO PRESENCIALES TOTAL HORAS ENTREGABLES

14 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 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 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 Recursos en red y otros recursos Rayner Canham Sharpe Petrucci Shriver/Atkins