Pontificia Universidad Católica del Ecuador

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1 1. DATOS INFORMATIVOS: MATERIA O MÓDULO: Geoquímica CÓDIGO: CARRERA: NIVEL: Ciencias Geográficas y Planificación Territorial Ciencias Geográficas y Medio Ambiente Segundo No. CRÉDITOS: 5 CRÉDITOS TEORÍA: 3 CRÉDITOS PRÁCTICA: 2 SEMESTRE / AÑO ACADÉMICO: PROFESOR: Nombre: Grado académico o título profesional: Tiempo Parcial Dra. Magdalena López Ing. Químico y Doctor PhD. En Ciencias Forestales Breve indicación de la línea de actividad académica: Indicación de horario de atención a estudiantes: Correo electrónico: 10 minutos luego de clase maggielopez62@gmail.com o rmlopez@puce.edu.ec Teléfono: DESCRIPCIÓN DE LA MATERIA: Proporcionara a los estudiantes las bases necesarias en las ciencias químicas de manera que los componentes abióticos y bióticos del medio ambiente sean puestos en evidencia. La asignatura tiene un componente práctico importante pues estudia las principales características químicas de los componentes ambientales. Los contenidos básicos son: química inorgánica básica, química orgánica básica, los principales procesos químicos en la naturaleza, ciclo químico de los ecosistemas, bases químicas de contaminación y remediación ambiental. 1

2 3. OBJETIVO GENERAL: Que los estudiantes adquieran los conocimientos básicos de química inorgánica, orgánica y la dinámica de los ciclos bio- geo-químicos para comprender el comportamiento de los fenómenos naturales, los problemas de contaminación y/o degradación ambiental y los mecanismos de remediación ambiental 4. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: El estudiante será capaz de: 1. Relacionar los principios y conceptos fundamentales de la Química con el comportamiento de los fenómenos naturales 2. Determinar la abundancia absoluta y relativa de los elementos y sus especies químicas en los diferentes sistemas naturales de la Tierra. 3. Estudio de la distribución y migración de los elementos en las diferentes partes que conforman la Tierra (litosfera, atmósfera, hidrosfera, biosfera), con el objeto de obtener información sobre los principios que gobiernan la migración y distribución de los elementos (entre los diferentes sistemas naturales). 4. Comprender las transformaciones químicas que se dan en la naturaleza 5. Adquirir destrezas en las evaluaciones de contaminación geoquímica. 6. Aplicar varios métodos de análisis e identificación de elementos y compuestos químicos 5. CONTENIDOS Unidad 1: Teoría: Concepto de Geoquímica, La química en el universo Química Inorgánica Materia concepto, características de los estados de la materia. Energía, concepto, tipo de energía Química molecular, enlaces químicos, soluciones, unidades de concentración, cálculos estequiométricos, Acido base, equilibrio químico Leyes de los gases Ejercicios de difusión de gases Unidad 2: Elementos y compuestos químicos presentes en el sistema terrestre. Ciclo de las rocas Composición química y estructura de la corteza terrestre.- Geoquímica de las rocas. Composición química de los minerales de acuerdo a su clasificación. 2

3 Unidad 3: Geoquímica isotópica: principios, isótopos estables y radiactivos, dilución isotópica, trazadores isotópicos y datación radio métrica de minerales y rocas Usos de la geoquímica isotópica en estudios de contaminación de suelos, aguas y atmósfera. Unidad 4: Química orgánica Alcanos Alquenos y Alquinos Grupos Funcionales Distribución de la materia orgánica en la tierra y de los procesos que la controlan. Unidad 5: Geoquímica orgánica: La geoquímica orgánica en la génesis, migración y exploración de hidrocarburos. La geoquímica orgánica en el estudio del origen, distribución y caracterización de carbones. La distribución y transformación de la materia orgánica y elementos asociados en los ambientes geológicos. Revisión de conocimientos y estudios de caso de contaminación por hidrocarburos Unidad 6: Ciclos Bio geo químicos Ciclo del Carbono Ciclo del Nitrógeno Ciclo Hidrológico Ciclo del Fósforo Ciclo del Azufre Unidad 7 Geoquímica ambiental Geoquímica de la contaminación: distribución de elementos químicos y de compuestos inorgánicos y orgánicos naturales y artificiales potencialmente nocivos en el ciclo exógeno, sus transformaciones en ambientes naturales Los procesos que regulan su comportamiento y sus posibles cambios como consecuencia de la influencia antropogénica. 3

4 6. METODOLOGÍA, RECURSOS: La metodología usada es el método inductivo y la adquisición de conocimientos a través de clase magistrales, talleres, mesas de trabajo, estudios de caso, visitas a laboratorios, análisis de resultados, presentación de informe dando énfasis a elaboración de metodología, análisis de resultados y conclusiones. Semana 1 Agosto Agosto Contenidos Unidad 1 : Teoría :Concepto de Geoquímica, La química en el universo Laboratorio: indicaciones preliminares para el trabajo de laboratorio, entrega de reportes y planificación de ensayos a realizarse, medidas de seguridad y conocimientos de los equipos y materiales de laboratorio Unidad 1: Revisión de principios y conceptos de química inorgánica (materia, energía, átomos, moléculas, iones, tabla periódica, enlaces químicos, soluciones cálculos estequiométricos) 3 Agosto Septiembre Septiembre 6-10 Unidad 1: continuación de la revisión de principios y conceptos de química inorgánica (acido, base, equilibrio químico, ley de los gases. Laboratorio: pre-tratamiento de muestras de rocas, suelos, plantas y sedimentos preliminares al análisis geoquímico de acuerdo al objetivo del estudio. Ensayo practico con uno de estos materiales. Unidad 2: Elementos y compuestos químicos presentes en el sistema terrestre. (Composición química de los minerales de acuerdo a su clasificación). Laboratorio: Muestreo de agua, determinación de sólidos totales, ph, conductividad y oxigeno disuelto en muestras de agua metodologías de análisis químico de acuerdo al objetivo de estudio (ejemplos de casos). 5 Septiembre Unidad 3:geoquímica isotópica: principios, isótopos 4

5 13-17 estables y radiactivos, dilución isotópica, trazadores isotópicos y datación radio métrica de minerales y rocas 6 Septiembre Primera Evaluación parcial Usos de la geoquímica isotópica en estudios de contaminación de suelos, aguas y atmósfera. 7 Septiembre- Octubre 27-1 Unidad 4: Química orgánica, Revisión de conocimientos de química orgánica y compuestos principales. Distribución de la materia orgánica en la tierra y de los procesos que la controlan. 8 Octubre Octubre Laboratorio: uso de técnicas de laboratorio y campo en estudios e investigación en: prospección minera, agricultura, medicina y estudios y controles ambientales, reacciones químicas titulación, determinación de ácidos y bases, preparación de soluciones Unidad 5: geoquímica orgánica: La geoquímica orgánica en la génesis, migración y exploración de hidrocarburos. La geoquímica orgánica en el estudio del origen, distribución y caracterización de carbones. La distribución y transformación de la materia orgánica y elementos asociados en los ambientes geológicos. Revisión de conocimientos y estudios de caso de contaminación Laboratorio: explicación de los métodos y principios en los que se basan los análisis geoquímicas de los laboratorios y determinación de ph, materia orgánica y conductividad eléctrica en matriz de suelos 10 Octubre Octubre Unidad 6: Atmósfera: composición química y estudio las leyes de los gases.-ciclo del nitrógeno Laboratorio: Trabajo de laboratorio métodos de determinaciones de elementos químicos por fotocolorímetria Unidad 6: Hidrosfera: EL agua.- estructura.- propiedades físicas y químicas ciclo del agua.- Agua del mar y aguas continentales Contaminantes del agua 5

6 Laboratorio: Análisis de aguas e interpretación de resultados. 12 Noviembre Noviembre Noviembre Noviembre Noviembre Diciembre 29-3 Unidad 6: Litosfera: Composición química y estructura de la corteza terrestre.- Geoquímica de las rocas.- Ciclo geológico.- ciclo del fósforo y azufre Laboratorio : análisis de suelos Unidad 6: Geoquímica de meteorización de rocas en clima tropical y sus aplicaciones Laboratorio: Presentación de resultados de análisis de suelos y aguas Unidad 7: Geoquímica ambiental Geoquímica de la contaminación: distribución de elementos químicos y de compuestos inorgánicos y orgánicos naturales y artificiales potencialmente nocivos en el ciclo exógeno, sus transformaciones en ambientes naturales. Unidad 7: Geoquímica ambiental Los procesos que regulan su comportamiento y sus posibles cambios como consecuencia de la influencia antropogénica. Laboratorio: desarrollar métodos de muestreo de suelos, aguas plantas y aire para estudios de contaminación Unidad 7: Presentación y análisis de investigación de contaminación antropogénica en la (litosfera, atmósfera, hidrosfera) Laboratorio: Presentación de métodos de muestreo, manejo de muestras y determinaciones de laboratorio por parte de laboratoritos del CESAP. 17 Diciembre 6-10 Examen final. 7. EVALUACIÓN: 6

7 CRONOGRAMA DE EVALUACIONES: EVALUACIÓN FECHA ENTREGA EN SECRETARÍA Primera evaluación : Del 4 al 8 de Octubre puntos Hasta el 15 de Octubre Segunda evaluación Del 6 al 9 de Diciembre de 15 puntos Hasta el 10 de Examen final 2010 Del 14 al 17 de diciembre 2010 Diciembre 20 puntos Hasta el 23 de Diciembre del 2010 SISTEMA DE CALIFICACIÓN (puntaje asignado a pruebas parciales): 1. Evaluaciones escritas (2 ) Informes, exposiciones Salida y reporte de laboratorio 5 4. Examen final 20 Total: 50 FECHA DE ENTREGA DE CALIFICACIONES EN SECRETARÍA: Se encuentran en el cronograma 8. BIBLIOGRAFÍA: Textos de Referencia: Notas de clase Textos Recomendados: 1. Brown, T., Lemay, H. y Bursten, B., Química, Prentice hall, México, Chang, R., Química General, Editorial Mc Graw-Hill, cuarta edición, México, González, Félix, Introducción a la Geoquímica, OEA, Washington, D.C. segunda edición, Felsman, Alexandr Geoquimica Recreativa. 5. Mastertorn, Slowinsky, Química General Superior, Interamericana, México, 1985 Aprobado: 7

8 Por el Consejo de Escuela f) Director de Escuela fecha: Por el Consejo de Facultad f) Decano fecha: INFORMACIÓN ADICIONAL PARA LA ELABORACIÓN DEL PROGRAMA Inicio: 16 de agosto de 2010 Fin: 17 de diciembre de 2010 Exámenes finales: del 13 al 17 de diciembre de

9 Asignatura: SEMANA (1-17) N de horas de clases teóricas ACTIVIDADES DE INTERACCIÓN DOCENTE - ESTUDIANTES (HORAS PRESENCIALES) N de horas de clases prácticas, laboratorios, talleres Organización Docente Semanal N de horas de tutorías especializadas TRABAJO AUTÓNOMO DEL ESTUDIANTE (HORAS NO PRESENCIALES) ACTIVIDADES (Descripción) N de horas EVALUACIONES TEMAS A TRATAR (N del tema, unidad, o capítulo descritos en Contenidos) 1 semana 3 2 Revisión de materia 0.5 Unidad 1 2 semana 5 Ejercicios, Informe laboratorio 0.5 Unidad 1 3 semana 2 3 Ejercicios 0.5 Unidad 1 4 semana 2 3 Informe laboratorio 0.5 Unidad 2 5 semana 5 Estudiar 1 Unidad 3 6 semana 5 Investigación bibliográfica 1 Parcial Unidad 3 7 semana 2 3 Informe laboratorio 0.5 Unidad 4 8 semana 5 Investigación bibliográfica 2 Unidad 4 9 semana 2 3 Unidad 5 10 semana 2 3 Inf. Lab y prep. presentación 1 Unidad 5 11 semana 2 3 Inf. Lab y prep. presentación 1 Unidad 6 12 semana 2 3 Inf. Lab y prep. presentación 1 Unidad 6 13 semana 2 3 Inf. Lab y estudiar 1 Unidad 6 14 semana 5 Investigación Bibliográfica 2 Parcial Unidad 6 15 semana 2 3 Investigación Bibliográfica 1.5 Unidad 7 16 semana 2 3 Inf. Lab y prep. presentación 1 Unidad 7 17 semana 5 Estudiar para exámenes 2 Unidad 7 18 semana EXÁMENES 9

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