PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES ESCUELA DE CIENCIAS QUÍMICAS

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1 PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES ESCUELA DE CIENCIAS QUÍMICAS 1.- DATOS INFORMATIVOS: MATERIA: Química Inorgánica, T y L CÓDIGO: CARRERA: Ciencias Químicas, mención Química Analítica NIVEL: Segundo NO. CRÉDITOS: 5 NO. CRÉDITOS TEORÍA: 3 NO. CRÉDITOS LABORATORIO: 2 SEMESTRE/AÑO ACADÉMICO: Segundo semestre PROFESOR(A): M. Sc. Wendy Heredia Rojas, Máster en Ciencias Químicas, graduada con distinción máxima, con énfasis en Química Ambiental, Análisis Ambiental, Química Inorgánica Avanzada, Físico Química de Suelo, Cromatografía Avanzada. Evaluadora Técnica en Sistemas de Gestión de la Calidad de Laboratorios según NTE INEN-ISO/IEC Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN. Lead Asesor OHSAS 18001, Bureau Veritas Ecuador S.A. Horario de atención a estudiantes: lunes, martes, miércoles, jueves y viernes de 8h00 a 9h00. Correo electrónico: wherediar@puce.edu.ec, Teléfono: , 2.- DESCRIPCIÓN DEL MATERIA: El curso de Química Inorgánica se basa en el estudio de las propiedades como de la reactividad de los elementos y compuestos químicos de carácter inorgánico. Así, en el primer capítulo se estudiará los cálculos a realizarse a partir de reacciones químicas. En el segundo y tercer capítulo, se describe las propiedades físicas y el comportamiento químico de cada uno de los elementos del sistema periódico, así como se estudia los compuestos que pueden formar. En el cuarto capítulo, se estudiará las teorías que permiten determinar la geometría molecular de diferentes compuestos inorgánicos. Al finalizar el curso, el estudiante comprenderá las diferencias que existen en el comportamiento químico de cada uno de los elementos, y la relación de éste hecho en el uso y la aplicación que se da a cada elemento. Además, comprenderá el porqué de la ubicación de los elementos en la tabla periódica, y será capaz de asociar la ubicación del elemento con sus características y propiedades. 3.- OBJETIVO GENERAL Estudiar las propiedades y reactividad de los elementos y compuestos inorgánicos. 4.- OBJETIVOS ESPECÍFICOS Diferenciar las propiedades y comportamiento químico de cada uno de los elementos Identificar las propiedades físico químicas de los elementos, de acuerdo a su ubicación en el sistema periódico. Asociar la propiedad físico química de cada elemento, con el uso que se da en la industria. 5.- CONTENIDOS: PROGRAMA I ESTEQUIOMETRÍA 1

2 1.1 Leyes ponderales. Composición porcentual. Determinación de fórmulas empíricas y moleculares. 1.2 Cálculos que se realiza a partir de ecuaciones químicas. 1.3 El concepto de reactivo limitante. 1.4 Rendimientos porcentuales a partir de las reacciones químicas. II QUÍMICA DE LOS GRUPOS PRINCIPALES 2.1 Hidrógeno: hidrógeno elemental. Hidrógeno molecular. Orto-hidrógeno y para-hidrógeno. Preparación y obtención industrial del hidrógeno molecular. Valencia. Reactividad. Hidrógeno atómico. Hidrógeno molecular. Aplicaciones. Deuterio y tritio. Hidruros. Hidruros iónicos. Hidruros metálicos. Hidruros covalentes poliméricos. Hidruros complejos de los metales de transición. El enlace de hidrógeno. Puente de hidrógeno. Ejercicios. 2.2 Elementos del grupo 1: Propiedades del grupo. Carácter especial del litio. Obtención de los elementos, de algunos de sus compuestos y comportamiento químico. Preparación de los metales. La doble reacción. Sosa Solvay. Hidróxido sódico. Otros compuestos de los metales alcalinos. Formación de complejos. 2.3 Berilio y los elementos del grupo 2: Propiedades del grupo. Química del Berilio. Magnesio, calcio, estroncio, bario y sus compuestos. Oxidos e hidróxidos. Halogenuros. Sales de oxiácidos. Solubilidad de las sales de los metales alcalinotérreos. Formación de complejos. Ejercicios. 2.4 Boro y los elementos del grupo 13: Propiedades del grupo. Propiedades características de los elementos. Compuestos de boro. Compuestos de aluminio, galio, indio y talio. 2.5 Carbono y los elementos del Grupo 14: Propiedades del grupo. Propiedades características de los elementos. Carbono. Formas alotrópicas. Fullereno. Diamante. Grafito. Propiedades y comportamiento químico del silicio. Preparación de silicio semicondutor. Estado natural y obtención de germanio, estaño y plomo. Propiedades y comportamiento químico de germanio, estaño y plomo. Compuestos del carbono, del silicio, del germanio, estaño y plomo. 2.6 Nitrógeno y los elementos del Grupo 15: Propiedades del grupo. Propiedades características de los elementos. Compuestos de nitrógeno. Compuestos de fósforo, arsénico, antimonio y bismuto. 2.7 Oxígeno y los elementos del Grupo 16: Propiedades del grupo. Caracterización de los elementos. Compuestos de oxígeno. Compuestos de azufre, selenio y teluro. 2.8 Elementos del Grupo 17: Propiedades del grupo. Los halógenos en estado elemental. Compuestos halogenados. 2.9 Gases nobles (Grupo 18): Caracterización de los elementos. Compuestos de gases nobles en sentido amplio. Compuestos covalentes. Compuestos de xenón. III QUÍMICA DE LOS ELEMENTOS d y f 3.1 Química comparada de los elementos d y f. Propiedades generales. Números de oxidación. Radios atómicos y radios iónicos. Obtención de los metales. Formación de los complejos. Estructura de los compuestos de coordinación. Los números y la geometría de coordinación. Isomería. Estabilidad de los compuestos de coordinación. Tipos de reacciones de los compuestos de coordinación. 3.2 Propiedades magnéticas y color. 3.3 Compuestos de metales de transición con enlace covalente. 2

3 3.4 Química de los elementos del grupo 12 y 11: Grupo 12 (Zinc, Cadmio y Mercurio) y Grupo 11 (Cobre, Plata y Oro). 3.5 Elementos de transición: Grupos 8,9 y 10, Grupos 7,6, 5,4,3. Lantánidos y actínidos. IV GEOMETRÍA MOLECULAR Y ORBITALES MOLECULARES 4.1 Excepciones a la regla del octeto. 4.2 Teoría de repulsión de los pares de electrones de la capa de valencia (RPCEV) 4.3 Teoría del enlace valencia 4.4 Geometría molecular. Moléculas en las que el átomo central no tiene pares de electrones libres. Moléculas en las cuales el átomo central tiene uno o más pares de electrones libres. 4.5 Hibridación de orbitales atómicos. Hibridación de moléculas formadas por dobles y triples enlaces. 4.6 Teoría del orbital molecular. 4.7 Orbitales moleculares deslocalizados. N Clase Fecha Tema 1 4/02/09 Estequiometría 2 5/02/09 Estequiometría 3 6/02/09 Práctica N /02/09 Estequiometría 5 12/02/09 Estequiometría 6 13/02/09 Práctica N /02/09 Estequiometría 8 19/02/09 Estequiometría 9 20/02/09 Práctica N /02/09 Estequiometría 11 26/02/09 Estequiometría 12 27/02/09 Evaluación 13 4/03/09 Química Descriptiva Elementos Representativos 14 5/03/09 Química Descriptiva Elementos Representativos 15 6/03/09 Práctica N /03/09 Química Descriptiva Elementos Representativos 17 12/03/09 Química Descriptiva Elementos Representativos 18 13/03/09 Práctica N /03/09 Química Descriptiva Elementos Representativos 20 19/03/09 Química Descriptiva Elementos Representativos 21 20/03/09 Práctica N /03/09 Química Descriptiva Elementos Representativos 23 26/03/09 Química Descriptiva Elementos Representativos 24 27/03/09 Práctica N /04/09 Evaluación 26 2/04/09 Química Descriptiva Elementos Representativos 27 3/04/09 Práctica N /04/09 Química Descriptiva Elementos Representativos 3

4 29 9/04/09 Química Descriptiva Elementos Representativos 30 10/04/09 Práctica N /04/09 Química Elementos de Transición 32 16/04/09 Química Elementos de Transición 33 17/04/09 Práctica N /04/09 Química Elementos de Transición 35 23/04/09 Química Elementos de Transición 36 24/04/09 Evaluación 37 29/04/09 Química Elementos de Transición 38 30/04/09 Química Elementos de Transición 39 6/05/09 Práctica N /05/09 Química Elementos de Transición 41 8/05/09 Práctica N /05/09 Geometría Molecular y orbitales moleculares 43 14/05/09 Geometría Molecular y orbitales moleculares 44 15/05/09 Práctica N /05/09 Geometría Molecular y orbitales moleculares 46 21/05/09 Geometría Molecular y orbitales moleculares 47 22/05/09 Práctica N /05/09 Geometría Molecular y orbitales moleculares 49 28/05/09 Geometría Molecular y orbitales moleculares 50 29/05/09 Práctica N /06/09 Geometría Molecular y orbitales moleculares 52 4/06/09 Geometría Molecular y orbitales moleculares 53 5/06/09 Examen final TEMAS DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO: 1. Cálculo basado en ecuaciones químicas. Primera Parte. 2. Cálculo basado en ecuaciones químicas. Segunda Parte. 3. Cálculo de peso molecular 4. Características físicas y químicas de los metales alcalinos. 5. Características físicas y químicas de los metales alcalinos térreos. 6. Características físicas y químicas de los metales térreos. 7. Características físicas y químicas de los carbonoides. 8. Características físicas y químicas de los nitrogenoides. 9. Características físicas y químicas de los anfígenos y halógenos. 10. Características físicas y químicas de los metales de transición. 11. Formación de complejos órgano metálicos. 12. Análisis inicial de metales pesados. 13. Química de los metales de no transición. 14. Estudio de la geometría molecular y su relación con sus propiedades físico químicas. 4

5 6.- METODOLOGÍA Y RECURSOS El curso se dictará utilizando técnicas de aula para educación superior, como son: método de casos, aprendizaje basado en problemas, técnica del debate, la técnica de la pregunta, análisis y discusión en grupos, juego de negocios y simulaciones, charla magistral, etc. 7.- EVALUACIÓN 7.1 Cronograma de evaluaciones: Prueba Parcial N 1: Viernes, 27 de febrero de Prueba Parcial N 2: Viernes, 1 de abril de Prueba Parcial N 3: Viernes, 24 de abril de Sistema de Calificación Para la teoría, se aplicará tres evaluaciones parciales, sobre 8 puntos, sumando un total de 24 puntos. El examen final es sobre 12 puntos. Para el laboratorio, se evaluará sobre 10 puntos los informes de laboratorio, 10 puntos un examen práctico y 10 puntos trabajo en equipo, luego se realizará los respectivos cálculos que permiten reportar tres notas sobre cuatro puntos y una nota final sobre 8 puntos. 7.3 Fecha de entrega de calificaciones en secretaría: Prueba Parcial N 1: Miércoles, 6 de marzo de Prueba Parcial N 2: Jueves, 8 de abril de Prueba Parcial N 3: Jueves, 6 de mayo de BIBLIOGRAFÍA: Texto de Referencia: COTTON Y WILKINSON, (1990), Química Inorgánica Avanzada, Limusa, Cuarta Edición, México. MASTERTON, SLOWINSKI,(1994), Química General Superior, Ed. Interamericana, México. Textos Recomendados: Beyer, Lothar. Química Inorgánica. España: Editorial Ariel, p PURCELL, (1994), Inorganic Chemistry, Cambridge University Press, London. WILSON AND NEWALL, (1981), General and Inorganic Chemistry, Cambridge Universtiy Press, Second Edition,London. 5

6 Aprobado: Por Consejo de Escuela f) Director de Escuela Fecha: Por el Consejo de Facultad f) Decano Fecha: INFORMACIÓN ADICIONAL PARA LA ELABORACIÓN DEL PROGRAMA Inicio: 2 de Febrero de 2009 Fin: 5 de Junio de 2009 Exámenes Finales: 1 al 5 de Junio 2009 Mínimos para aprobar la materia: Mínimo Mínimo Total Examen Final Total (50) 8/20 30/50 6