PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Análisis Instrumental"

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1 PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Análisis Instrumental" Grupo: Grupo de TEORIA de ANALISIS INSTRUMENTAL.(906162) Titulacion: LICENCIADO EN QUÍMICA (Plan 2001) Curso: DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA/GRUPO Titulación: Año del plan de estudio: Centro: Asignatura: Código: Tipo: Curso: Período de impartición: Ciclo: Grupo: Área: Créditos totales (ECTS): LICENCIADO EN QUÍMICA (Plan 2001) 2001 Facultad de Química Análisis Instrumental Obligatoria 3º Segundo Cuatrimestre 1º Grupo de TEORIA de ANALISIS INSTRUMENTAL. (3) Química Analítica 7.5 Horas totales (ECTS): Horas presenciales (ECTS): 72.5 Horas no presenciales (ECTS): Créditos totales (LRU): 7.5 Créditos LRU teóricos: 6.0 Créditos LRU prácticos: 1.5 Departamento: Dirección postal: Dirección electrónica: Química Analítica C/ Profesor García González, s/n Sevilla PROFESORADO 1 OCAÑA GONZALEZ, JUAN ANTONIO Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 10

2 OBJETIVOS Y COMPETENCIAS Objetivos docentes específicos Conocer los fundamentos, características y aplicaciones de los principales métodos instrumentales empleados en el análisis químico. Competencias Competencias transversales/genéricas Capacidad de análisis y síntesis (Se entrena de forma moderada) Habilidades elementales en informática (Se entrena débilmente) Habilidades para recuperar y analizar información desde diferentes fuentes (Se entrena de forma moderada) Habilidades para trabajar en grupo (Se entrena débilmente) Capacidad para aplicar la teoría a la práctica (Se entrena de forma moderada) Inquietud por la calidad (Se entrena débilmente) Competencias específicas Cognitivas (Saber) Habilidades para la solución de problemas relativos a información cuantitativa y cualitativa. Capacidad para demostrar comprensión y conocimiento de los hechos, conceptos, principios y teorías esenciales relacionadas con los contenidos de la asignatura. Capacidad para interpretar datos derivados de las observaciones y medidas de laboratorio en términos de su importancia y para relacionarlos con teorías apropiadas Procedimentales / Instrumentales (Saber hacer) Habilidades necesarias para ejecutar las operaciones habituales y frecuentes en el laboratorio y para manejar la instrumentación empleada en el trabajo analítico relacionado tanto con sistemas orgánicos como inorgánicos Habilidades en el seguimiento, mediante observación y medida, de propiedades químicas, acontecimientos o cambios, la anotación de datos y observaciones de forma sistemática y fiable, y archivo adecuado de los documentos generados. Actitudinales (Ser) Capacidad para aplicar los conocimientos aportados por la asignatura a la comprensión y la solución de problemas cualitativos y cuantitativos del entorno cotidiano. CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA Relación sucinta de los contenidos (bloques temáticos en su caso) Los bloques del temario de la asignatura coinciden con las grandes unidades de clasificación de los Métodos Instrumentales 1.- Introducción al Análisis Instrumental 2.- Métodos ópticos 3.- Métodos eléctricos 4.- Otros métodos. Temario Teórico Tema 1. Introducción al análisis instrumental. Generalidades. Características de los métodos instrumentales Clasificación de los métodos instrumentales. Instrumentos para el análisis. Calibración. Señal y ruido. Fondo y deriva de una señal. Métodos Opticos de Análisis Tema 2. Principios y fundamentos teóricos de los Métodos Opticos de Análisis Radiación electromagnética. Fenómenos ópticos generales de la luz (Polarización. Reflexión y Refracción. Transmisión y Dispersión. Difracción) Interacción de la radiación electromagnética con la materia, fenómenos espectroscópicos ( Efecto Fotoeléctrico. Emisión, Absorción y Luminiscencia). Espectros atómicos y espectros moleculares. Espectros de absorción y de emisión en las distintas regiones del espectro. Clasificación de los métodos espectroscópicos. Tema 3. Espectroscopía Ultravioleta Visible. Introducción y Fundamentos. Estructura química y absorción de la radiación UV Vis. Instrumentación. Instrumentos de haz sencillo y de haz doble. Ley de Beer Lambert. Error fotométrico. Aplicaciones analíticas. Tema 4. Espectroscopía Infrarroja Introducción y Fundamentos. Estructura química y absorción de la radiación IR. Instrumentación. Espectroscopia con transformada de Fourier. Aplicaciones analíticas. Tema 5. Espectroscopia de Emisión Molecular. Introducción y Fundamentos. Estados excitados y transiciones. Estructura química y fotoluminiscencia. Variables que afectan a la fotoluminiscencia. Instrumentación en Espectrofluorimetría y Espectrofosforimetría. Espectros de excitación y de emisión. Aplicaciones analíticas de la fluorescencia y fosforescencia. Quimio y Bioluminiscencia. Aplicaciones. Tema 6. Espectroscopía de dispersión Raman. Turbidimetría y nefelometría Dispersión Raman. Instrumentación de la espectroscopía Raman. Dispersión de Tyndall. Aplicaciones. Instrumentación de la turbidimetría y nefelometría. Aplicaciones. Tema 7. Espectroscopia de Absorción Atómica. Introducción y Fundamentos. Tipos de atomización. Interferencias químicas y espectrales. Instrumentación. Características de las llamas. Atomización electrotérmica. Aplicaciones analíticas. Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 10

3 Tema 8. Espectroscopía de Emisión Atómica. Introducción y Fundamentos. Instrumentación. Emisión de chispa y llama. Emisión de plasma. Instrumentación. Aplicaciones analíticas. Métodos eléctricos de Análisis Tema 9. Principios y fundamentos teóricos de los Métodos Eléctricos de Análisis. Generalidades. Electrodos. Curvas intensidad potencial. Sistemas rápidos y sistemas lentos Clasificación de los métodos electroanalíticos. Tema 10. Métodos Potenciométricos. Introducción y Fundamentos. Potencial de unión líquida Electrodos selectivos. Valoraciones potenciométricas. Tema 11. Métodos Culombimétricos. Introducción y Fundamentos. Culombimetría directa a potencial constante y a intensidad constante. Valoraciones culombimétricas. Aplicaciones analíticas. Tema 12. Métodos Voltamperométricos y Técnicas de Redisolución. Introducción y Fundamentos. Métodos polarográficos. Otros métodos voltamperométricos. Valoraciones voltamperométricas. Instrumentación. Aplicaciones analíticas. Técnicas de redisolución anódica, catódica y adsortiva. Análisis por redisolución potenciométrica. Aplicaciones analíticas. Otros métodos Instrumentales Tema 13. Espectrometría de masas. Introducción y Fundamentos. Instrumentación. Fuentes de ionización. Analizadores de masas. Detectores. Espectroscopía de Masas Atómica y Molecular. Aplicaciones analíticas. Tema 14. Métodos térmicos Introducción y Fundamentos. Instrumentación. Métodos termogravimétricos. Análisis térmico diferencial. Calorimetría de barrido diferencial. Aplicaciones analíticas. Tema 15. Métodos radioquímicos. Introducción y Fundamentos. Instrumentación. Métodos de activación neutrónica. Métodos de dilución isotópica. Aplicaciones analíticas. Temario Práctico 1 Determinación de calcio y magnesio por espectroscopía de absorción atómica. 2 Determinación de ácido salicílico y acetilsalicílico por espectrofotometría derivada. 3 Determinación de cadmio y plomo en aguas naturales mediante técnicas polarográficas. 4 Determinación potenciométrica de fluoruros en pastas dentífricas. 5 Determinación de sulfato de quinina en agua tónica mediante espectrofluorimetría molecular. Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos Temario Teórico Tema 1. Introducción al análisis instrumental. (2 horas) Generalidades. Características de los métodos instrumentales Clasificación de los métodos instrumentales. Instrumentos para el análisis. Calibración. Señal y ruido. Fondo y deriva de una señal. Métodos Opticos de Análisis Tema 2. Principios y fundamentos teóricos de los Métodos Opticos de Análisis (5 horas) Radiación electromagnética. Fenómenos ópticos generales de la luz (Polarización. Reflexión y Refracción. Transmisión y Dispersión. Difracción) Interacción de la radiación electromagnética con la materia, fenómenos espectroscópicos ( Efecto Fotoeléctrico. Emisión, Absorción y Luminiscencia). Espectros atómicos y espectros moleculares. Espectros de absorción y de emisión en las distintas regiones del espectro. Clasificación de los métodos espectroscópicos. Tema 3. Espectroscopía Ultravioleta Visible. (5 horas) Introducción y Fundamentos. Estructura química y absorción de la radiación UV Vis. Instrumentación. Instrumentos de haz sencillo y de haz doble. Ley de Beer Lambert. Error fotométrico. Aplicaciones analíticas. Tema 4. Espectroscopía Infrarroja (4 horas) Introducción y Fundamentos. Estructura química y absorción de la radiación IR. Instrumentación. Espectroscopia con transformada de Fourier. Aplicaciones analíticas. Tema 5. Espectroscopia de Emisión Molecular. (5 horas) Introducción y Fundamentos. Estados excitados y transiciones. Estructura química y fotoluminiscencia. Variables que afectan a la fotoluminiscencia. Instrumentación en Espectrofluorimetría y Espectrofosforimetría. Espectros de excitación y de emisión. Aplicaciones analíticas de la fluorescencia y fosforescencia. Quimio y Bioluminiscencia. Aplicaciones. Tema 6. Espectroscopía de dispersión Raman. Turbidimetría y nefelometría (5 horas) Dispersión Raman. Instrumentación de la espectroscopía Raman. Dispersión de Tyndall. Aplicaciones. Instrumentación de la turbidimetría y nefelometría. Aplicaciones. Tema 7. Espectroscopia de Absorción Atómica. (5 horas) Introducción y Fundamentos. Tipos de atomización. Interferencias químicas y espectrales. Instrumentación. Características de las llamas. Atomización electrotérmica. Aplicaciones analíticas. Tema 8. Espectroscopía de Emisión Atómica. (5 horas) Introducción y Fundamentos. Instrumentación. Emisión de chispa y llama. Emisión de plasma. Instrumentación. Aplicaciones Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 10

4 analíticas. Métodos eléctricos de Análisis Tema 9. Principios y fundamentos teóricos de los Métodos Eléctricos de Análisis. (5 horas) Generalidades. Electrodos. Curvas intensidad potencial. Sistemas rápidos y sistemas lentos Clasificación de los métodos electroanalíticos. Tema 10. Métodos Potenciométricos. (5 horas) Introducción y Fundamentos. Potencial de unión líquida Electrodos selectivos. Valoraciones potenciométricas. Tema 11. Métodos Culombimétricos. (5 horas) Introducción y Fundamentos. Culombimetría directa a potencial constante y a intensidad constante. Valoraciones culombimétricas. Aplicaciones analíticas. Tema 12. Métodos Voltamperométricos y Técnicas de Redisolución. (5 horas) Introducción y Fundamentos. Métodos polarográficos. Otros métodos voltamperométricos. Valoraciones voltamperométricas. Instrumentación. Aplicaciones analíticas. Técnicas de redisolución anódica, catódica y adsortiva. Análisis por redisolución potenciométrica. Aplicaciones analíticas. Otros métodos Instrumentales Tema 13. Espectrometría de masas. (2 horas) Introducción y Fundamentos. Instrumentación. Fuentes de ionización. Analizadores de masas. Detectores. Espectroscopía de Masas Atómica y Molecular. Aplicaciones analíticas. Tema 14. Métodos térmicos (1 hora) Introducción y Fundamentos. Instrumentación. Métodos termogravimétricos. Análisis térmico diferencial. Calorimetría de barrido diferencial. Aplicaciones analíticas. Tema 15. Métodos radioquímicos. (1 hora) Introducción y Fundamentos. Instrumentación. Métodos de activación neutrónica. Métodos de dilución isotópica. Aplicaciones analíticas. Temario Práctico 1 Determinación de calcio y magnesio por espectroscopía de absorción atómica. 2 Determinación de ácido salicílico y acetilsalicílico por espectrofotometría derivada. 3 Determinación de cadmio y plomo en aguas naturales mediante técnicas polarográficas. 4 Determinación potenciométrica de fluoruros en pastas dentífricas. 5 Determinación de sulfato de quinina en agua tónica mediante espectrofluorimetría molecular. Cada práctica se lleva a cabo en una sesión de laboratorio de 3 horas. ACTIVIDADES FORMATIVAS Relación de actividades formativas del segundo semestre Clases teóricas Horas presenciales: Horas no presenciales: Prácticas de Laboratorio Horas presenciales: Horas no presenciales: Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 10

5 Exposiciones y seminarios Horas presenciales: Horas no presenciales: Exámenes Horas presenciales: Horas no presenciales: Tutorías colectivas de contenido programado Horas presenciales: Horas no presenciales: BIBLIOGRAFÍA Y OTROS RECURSOS DOCENTES Bibliografía general Introducción al Análisis Instrumental Publicación: L. Hernández Hernández y C. González Pérez Ariel, 2002 Fundamentos de Quimica Analitica Skoog, West, Holler y Crouch. Publicación: Thomson-Paraninfo 2005 Quimica analitica /Séamus Higson, Patricia Balderas. Higson, Séamus. Publicación: MG Hill Interamericana Introducción al análisis instrumental /Lucas Hernández Hernández y Claudio González Pérez. Hernández Hernández, Lucas. Publicación: Fundamentos de química analítica /Douglas A. Skoog, Donald M. West. Skoog, Douglas A. 4a ed. Publicación: Quimica analitica /Séamus Higson, Patricia Balderas. Higson, Séamus. Publicación: MG Hill Interamericana Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 10

6 SISTEMAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN Sistema de evaluación Realización de examen teórico al final del curso y evaluación continua del aprovechamiento de las prácticas. Prácticas Para aprobar la asignatura es condición imprescindible tener aprobadas las prácticas. Las prácticas no se guardan para el curso siguiente y tiene únicamente validez para el mismo curso en que realizan. Las clases prácticas serán objeto de una evaluación continua. La calificación de apto o no apto se obtendrá por la evaluación continúa de las prácticas en función de la asistencia, entrega de informes, interés, rendimiento y aprovechamiento del alumno contrastado, si se considera conveniente, mediante alguna otra prueba. Valoración de la primera parte del temario de Análisis Instrumental: Se hará unas pruebas parciales que versarán sobre los Métodos Instrumentales Opticos que son voluntarias y tiene carácter esencialmente eliminatorio de dicha materia para el examen final. Por tanto se puede eliminar la materia correspondiente a los aspectos más generales del Análisis Instrumental (tema 1) y de los Métodos ópticos moleculares y Métodos ópticos atómicos. Los alumnos pueden eliminar para el examen final la materia que se ha citado anteriormente si superan con calificación de Apto los controles establecidos. Examen final: El alumno será evaluado substancialmente por la calificación del examen final. No obstante se considerará en este examen la nota de la prueba parcial voluntaria ( si la realiza satisfactoriamente y elimina dicha materia) con un peso en la nota proporcional al tiempo de clase empleado en esos temas. Por tanto si consigue eliminar una parte, en el examen final el alumno sólo tendrá que superar las cuestiones relacionadas con las partes no eliminadas. Criterios de calificación Aplicando los criterios expuestos en el Sistema de Evaluación, se considerará aprobada la asignatura si se iguala o supera una nota de 5.0 en el examen final. CALENDARIO DE EXÁMENES CENTRO: Facultad de Química 1 ª Convocatoria 24/6/2010 Hora: 9:0 Magna, I, II CENTRO: Facultad de Química 2 ª Convocatoria 8/9/2010 Hora: 9:0 III, IV CENTRO: Facultad de Química 3 ª Convocatoria 4/12/2009 Hora: 16:0 IV TRIBUNALES ESPECÍFICOS DE EVALUACIÓN Y APELACIÓN Presidente: Vocal: Secretario: Primer suplente: Segundo suplente: Tercer suplente: MARIA JESUS MARTIN VALERO RUT MARIA FERNANDEZ TORRES JUAN LUIS PEREZ BERNAL FERNANDO DE PABLOS PONS MIGUEL ANGEL BELLO LOPEZ FRANCISCO JOSE BARRAGAN DE LA ROSA Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 10

7 ANEXO 1: HORARIOS DE LOS GRUPOS NO PRINCIPALES DE LA ASIGNATURA Y DEL GRUPO DEL PROYECTO DOCENTE GRUPO: Grupo de LABORATORIO de ANALISIS INSTRUMENTAL. (879660) CLASES DEL PROFESOR: BARRAGAN DE LA ROSA, FRANCISCO JOSE GRUPO: Grupo de LABORATORIO de ANALISIS INSTRUMENTAL. (887305) CLASES DEL PROFESOR: ALCAZAR RUEDA, ANGELA GRUPO: Grupo de LABORATORIO de ANALISIS INSTRUMENTAL. (887306) CLASES DEL PROFESOR: BARRAGAN DE LA ROSA, FRANCISCO JOSE GRUPO: Grupo de LABORATORIO de ANALISIS INSTRUMENTAL. (897278) CLASES DEL PROFESOR: FERNANDEZ TORRES, RUT MARIA GRUPO: Grupo de LABORATORIO de ANALISIS INSTRUMENTAL. (879661) CLASES DEL PROFESOR: OCAÑA GONZALEZ, JUAN ANTONIO Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 10

8 GRUPO: Grupo de LABORATORIO de ANALISIS INSTRUMENTAL. (879662) CLASES DEL PROFESOR: FERNANDEZ TORRES, RUT MARIA GRUPO: Grupo de LABORATORIO de ANALISIS INSTRUMENTAL. (879663) CLASES DEL PROFESOR: OCAÑA GONZALEZ, JUAN ANTONIO GRUPO: Grupo de LABORATORIO de ANALISIS INSTRUMENTAL. (879664) CLASES DEL PROFESOR: ALCAZAR RUEDA, ANGELA GRUPO: Grupo de LABORATORIO de ANALISIS INSTRUMENTAL. (879665) CLASES DEL PROFESOR: VILLAR NAVARRO, MERCEDES GRUPO: Grupo de LABORATORIO de ANALISIS INSTRUMENTAL. (887301) Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 10

9 CLASES DEL PROFESOR: FERNANDEZ TORRES, RUT MARIA GRUPO: Grupo de LABORATORIO de ANALISIS INSTRUMENTAL. (887303) CLASES DEL PROFESOR: FERNANDEZ ESPINOSA, ANTONIO JOSE GRUPO: Grupo de LABORATORIO de ANALISIS INSTRUMENTAL. (887304) CLASES DEL PROFESOR: JURADO JURADO, JOSÉ MARCOS GRUPO: Grupo de TEORIA de ANALISIS INSTRUMENTAL. (906162) CLASES DEL PROFESOR: OCAÑA GONZALEZ, JUAN ANTONIO Lunes Del 15/02/10 al 11/06/10 Hora: De 12:30 a 13:30 AULA I Martes Del 15/02/10 al 11/06/10 Hora: De 11:30 a 12:30 AULA I Miércoles Del 15/02/10 al 11/06/10 Hora: De 11:30 a 12:30 AULA I Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 10

10 Jueves Del 15/02/10 al 11/06/10 Hora: De 12:30 a 13:30 AULA I Curso académico: 2009/2010 Última modificación: de 10