QUÍMICA ANALÍTICA I 1516 DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA

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1 QUÍMICA ANALÍTICA I 1516 DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ANALÍTICA UBICACIÓN SEMESTRE 5o. TIPO DE LA ASIGNATURA TEÓRICO-PRÁCTICA NÚMERO DE HORAS/SEMANA Teoría 3 Práctica 4 CRÉDITOS 10 INTRODUCCIÓN. Con esta materia se pretende introducir al alumno el conocimiento general de los fenómenos fisicoquímicos involucrados en las diferentes especies químicas y su aplicabilidad en el análisis de substancias y el control de reacciones, como herramientas fundamentales para la interpretación de procesos y para obtener información básica enfocada al desarrollo de las actividades del futuro ingeniero químico dentro de un entorno industrial de diseño y manufactura. Objetivos generales de aprendizaje. Al finalizar el curso los alumnos: Explicarán el comportamiento fundamental de especies químicas en disolución acuosa homogénea. Predecirán el sentido de desplazamiento de los tres tipos fundamentales de equilibrios químicos en disolución homogénea y evaluarán las concentraciones de las especies químicas presentes. Calcularán constantes de equilibrio de las reacciones. Evaluarán las concentraciones o cantidades de especies químicas presentes en fases en equilibrio de las reacciones heterogéneas.

2 Interpretarán con base en la predicción teórica de las curvas de valoración y cálculos simples, qué tan cuantitativas es una reacción. Deducirán a partir del estudio teórico-práctico de las reacciones químicas, sus posibilidades de utilización en métodos volumétricos de análisis. Seleccionarán, en forma racional y sistemática, los reactivos químicos adecuados para realizar ataques de sustancia, separaciones y valoraciones. UNIDAD 1.- G E N E R A L I D A D E S 22 h. Emplearán la terminología analítica y subrayarán la importancia de la química analítica en la industria. Importancia de la química analítica en la industria. Clasificación de los principales métodos analíticos y técnica empleadas. Terminología analítica de uso general. UNIDAD 2.- EQUILIBRIO DE INTERCAMBIO PROTÓNICO EN MEDIO ACUOSO 6 h. Objetivos. Establecerán y aplicarán las fórmulas para el cálculo de ph. Representarán las curvas de titulación. Identificarán los indicadores usados en titulación. Cálculos de ph, sistemas mono y polipróticos y sus mezclas.cálculos gráficos y algebráicos de las concentraciones. Indicadores. Neutralización. Constante de equilibrio y curvas de titulación.

3 UNIDAD 3.- EQUILIBRIO DE INTERCANBIO PROTÓNICO EN MEDIO NO ACUOSO (POTENCIOMETRÍA) 2 h. Describirán la clasificación de los disolventes no acuosos, la escala de acidez. Explicarán qué son los medios no acuosos y el uso de los reactivos titulantes más comunes. Explicarán y aplicarán las valoraciones y los indicadores. Clasificación de los disolventes no acuosos. Escala de acidez. Medios no acuosos y reactivos titulantes de uso más frecuente. Valoraciones e indicadores. UNIDAD 4.- E Q U I L I BR I O D E P R E C I P I T A C I Ó N 8 h. Explicarán y aplicarán los conceptos fundamentales del equilibrio de precipitación. Concepto de saturación y sobresaturación. Precipitación, producto de solubilidad. Natural de la contaminación de los precipitados. Cálculos de producto de solubilidad. Influencia de la fuerza iónica. Ión común y efecto salino. Precipitaciones fraccionadas en el equilibrio de precipitación. Cálculos algebráicos y gráficos de las especies en equilibrio. Indicadores. Valoración por precipitación y factores de error en las titulaciones.

4 UNIDAD 5.- EQUILIBRIO DE INTERCAMBIO DE PARTÍCULAS. 8 h. Explicarán y aplicarán los conceptos involucrados en el equilibrio de intercambio de partículas. Predicción de reacciones. Escala pz. Cálculos algebráicos y gráficos de las concentraciones de aceptor-donador y la constante de equilibrio. Agentes complejantes más usuales. Indicadores. Electrodos selectivos. Determinaciones potenciométricas. Valoraciones complejométricas. Factores de error en las titulaciones complejométricas y agentes enmáscarantes y desenmáscarantes. UNIDAD 6.- EQUILIBRIO DE INTERCAMBIO ELECTRÓNICO 6 h. Explicarán y aplicarán los conceptos más relevantes que están involucrados en el equilibrio de intercambio electrónico. Reacción química y electroquímica. Potencial de electrodo y potencial normal rédox. Ley de Nernst. Cálculos gráficos y algebráicos de las concentraciones de las especies óxido-reductora. Cálculo de la constante de equilibrio. Algunas consideraciones teóricas sobre la determinación potenciométrica ph. Indicadores en curvas de valoración Factores de error en las titulaciones. UNIDAD 7.- EQUILIBRIO DE REPARTO ENTRE DOS DISOLVENTES. 3 h. Describirán los conceptos que intervienen en el equilibrio de reparto entre dos disolventes. Explicarán las aplicaciones y ventajas de la extracción.

5 Relación entre reparto y solubilidad, ley de distribución de Nernst. Introducción a la extracción, aplicaciones y ventajas. Generalidades sobre cromatografía. UNIDAD 8.- EQUILIBRIO DE INTERCAMBIO IÓNICO 3 h. Explicarán y aplicarán los conceptos involucrados en el intercambio iónico. Intercambiadores iónicos. Capacidad de intercambio. Afinidad de los intercambiadores por los protones. Coeficiente de reparto y aplicaciones de los intercambiadores. UNIDAD 9.- EQUILIBRIOS SIMULTÁNEOS EN BASE HETEROGÉNEA. 10 h. Explicarán y aplicarán los conceptos que se presentan en los equilibrios simultáneos en fase heterogénea. Solubilidad y acidez. Solubilidad y ácido reducción. Solubilidad y complejos. Intercambio iónico y ph. Extracción y ph. Extracción y complejos. Intercambio iónico y complejos, Equilibrios variados.

6 BIBLIOGRAFÍA Araneo, Antonio. QUÍMICA ANALÍTICA CUALITATIVA. Mc. Graw Hill. Latinoamericana (1984). METODOLOGÍA DE LA ENSEÑANZA. Se emplearán las siguientes técnicas didácticas: Exposición oral por el profesor. Resolución de problemas. Discusión. Seminarios (exposición de temas del curso por equipos de trabajo integrados por un máximo de cuatro alumnos). Presentación de trabajos escritos sobre temas opcionales complementarios. Presentación de audiovisuales y películas para incrementar la comprensión de algunos capítulos. El programa de prácticas se desarrollará, dependiendo de la naturaleza de éstas, en forma individual, en grupos pequeños de trabajo o de manera demostrativa. EVALUACIÓN. Se realizarán dos o tres exámenes parciales que representarán el 25 %de la evaluación final. Las prácticas representarán el 50 % y la participación en seminarios y demás trabajos durante el semestre, equivaldrá al 25 % restante. Los profesores, a su juicio, podrán aplicar condiciones de exención, en base a la evaluación anterior. Los alumnos que no resulten exentos deberán presentar un examen final que abarcará todos los temas de la asignatura. La calificación de esta prueba se promediará con la de evaluación del curso para obtener la calificación final.