UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO

Transcripción

1 UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO Materia: Química Inorgánica Covalente. Clave: QUI Hora-semana-semestre: 4 Prerrequisitos: Haber cursado 271 créditos Créditos: 8 Al finalizar el curso, el alumno comprenderá los conceptos de la química covalente inorgánica y su relevancia en diferentes ámbitos de la química como son desarrollo de nuevos materiales ó precursores en síntesis orgánica. Se le darán las herramientas para el adecuado manejo de esta parte de la química y su reactividad. Temas Generales: 1) CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES DE LOS SISTEMAS COVALENTES. 2) ELEMENTOS NO METÁLICOS Y SU POSICIÓN EN LA TABLA PERIÓDICA. 3) CARÁCTER IONICO Y COVALENTE EN UN COMPUESTO. 4) PARTICIPACIÓN DE LOS ORBITALES EN LOS ENLACES ENTRE ELEMENTOS NO METÁLICOS. 5) CONCATENACIÓN. 6) ANÁLISIS TERMODINÁMICO DEL ENLACE EN LOS SISTEMAS COVALENTES. 7) QUÍMICA DESCRIPTIVA DE LOS ELEMENTOS DEL BORO AL FLÚOR. 8) QUÍMICA DEL SILICIO. 9) QUÍMICA DEL FÓSFORO Y AZUFRE. 10) QUÍMICA DE LOS GASES NOBLES. 11) COMPUESTOS INTERHALOGENADOS Y PSEUDOHALOGENADOS. Bibliografía:. Greenwood, N. N.; Earnshow, A. Chemistry of the Elements. Pergamon, Oxford Massey, A. G. Main Group Chemistry. Ellis Horwood, New York Comprehensive Inorganic Chemistry. Bailar, J. C.; Hemeleus, H. J.; Nyholm, R. Eds. Pergamon Press, Oxford 1975.

2 UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO Materia: REACTIVIDAD QUÍMICA Y TEORÍAS ACIDO- BASE Clave: QUI Hora-semana-semestre: 4 Prerrequisitos: Haber cursado 271 créditos Créditos: 8 Al finalizar el curso, el estudiante conocerá las teorías modernas ácido-base y su aplicación al entendimiento de la reactividad química. Será capaz de comprender la relación de estos conceptos con los modelos mecánico-cuánticos que explican el enlace y podrá aplicar estos principios y modelos a diversos sistemas de reacciones. 1.-INTRODUCCIÓN 1.1.-Evolución histórica de los conceptos ácido-base: siglos diecisiete al diecinueve Evolución empírica de los conceptos de ácido-base Racionalización teorica de la acidez y la basicidad Teorias mecanicas de la acidez y la basicidad Teorías cualitativas, y composicionales de la acidez y basicidad La teoría del flogisto La teoría del Oxygeno La teoría del hidrógeno Aproximación funcional a la acidez y la basicidad. 2.- DEFINICIONES MODERNAS DE ÁCIDOS Y BASES Definiciones Ionicas versus electrónicas Definiciones Iónicas: dependientes del disolvente La definición de Arrhenius Las definiciones de sistemas de disolventes Definiciones Iónicas: Independientes del disolvente Las definiciones protónicas Las definiciones ionotrópicas Definiciones Electrónicas Las definiciones de Lewis Las definiciones de Usanovich La relación entre las definiciones electronicas y las ionicas. 3.- APROXIMACIÓN METODOLÓGICA Introducción El problema de los tipos de enlace Aspectos historicos Mecanica cuántica y modelos de casos límite Relación con datos experimentales.

3 3.3.- Orbitales Moleculares y estructuras de Lewis La flexibilidad inherente de las funciones de onda Orbitales moleculares localizados La aproximación de las nubes de carga (esferas tangentes) Ventajas y limitaciones. 4.- EL CONCEPTO GENERALIZADO DE ACIDO-BASE DE LEWIS Definiciones de Orbitales moleculares Definiciones generalizadas de Lewis Clasificación de orbitales moleculares de ácidos y bases de Lewis Reglas de Gutman Naturaleza relativa de la acidez y basicidad de Lewis El modelo de esferas Tangentes Ventajas y Limitaciones. 5.- ALGUNAS APLICACIONES Phenomenos clasicos de ácido-base Química de Coordinación Fenomenos de solvatación y disociación iónica Reacciones electrofilicas y nucleofílicas Aductos moleculares, complejos de transferencia de carga y asociación molecular Química de sales fundidas Química del estado solido Catalisis. 6.- REACTIVIDAD Teoría de perturbación de la Reactividad Correlaciones empíricas de reactividad, El Principio de ácidos duros y blandos y algunas aplicaciones. Bibliografía William B. Jensen; The Lewis Acid-Base Concepts, John Wiley & Sons, (1980) New York. James E. Huheey et al., Inorganic Chemistry, Principles of Structure and Reactivity HarperCollins College Publishers, (1993).

4 UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO Materia: Química Bioinorgánica Clave: QUI Hora-semana-semestre: 4 Prerrequisitos: QUI (2); QUI (2) Créditos: 8 Al finalizar el curso el estudiante el alumno comprenderá la interrelación de los procesos biológicos que conforman la vida con la presencia de iones metálicos. Conocerá de forma general cuales son las técnicas de estudios de biomoléculas con centros metálicos así como un panorama de cuales son las metodologías que se emplean para el desarrollo de compuestos modelo y su estudio. Se hace especial énfasis en la descripción de algunos enzimaticos o catalíticos redox en los que estan involucrados iones Cu(II) y Fe(II). Temas Generales: 1. Generalidades 2. Procesos de obtención de compuestos orgánicos reducidos (fotosíntesis) 2.1 Uso de la luz en la síntesis de compuestos orgánicos 2.2 Hidrólisis de agua 3. Procesos de oxidación por metaloenzimas de la materia orgánica 3.1 Acarreadores de oxígeno 3.2 Metabolismo (oxidación de compuestos orgánicos) 3.3 Obtención de energía 3.4 Metales de transición en reacciones biológicas Redox 4. Fijación de nitrógeno 4.1 Fijación de nitrógeno por compuestos de elementos de transición 4.2 Bacterias nitrificantes 4.3 Bacterias desnitrificantes 5. Almacenamiento y transporte de metales 5.1 Almacenamiento de hierro 5.2 Ferritinas 5.3 Transferrinas 6. Metales en la Medicina 6.1 Metales de transición en el tratamiento de enfermedades 6.2 Quelatantes de metales en terapia

5 7. Vitaminas y Coenzimas 8.1 Vitaminas B Coenzimas del complejo B12 8. Elementos traza y su importancia en los procesos biológicos 9.1 Elementos traza (por ejemplo Li + y su función en el cerebro) 9.2 Otros elementos traza. Bibliografía: Baran, E. Química Bioinorgánica. McGraw Hill, 1975 Bertini, I.; Gray, H. B.; Lippard, S. J.; Valentine, J. S. Bioinorganic Chemistry. University Science Books. Mill Valley, CA UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO Materia: Química Organometálica Clave: QUI Hora-semana-semestre: 3 Prerrequisitos: Haber cursado 271 créditos Créditos: 6 Al finalizar el curso, el alumno comprenderá los aspectos y conceptos básicos que le permitan alcanzar un conocimiento integral de los compuestos organometálicos de elementos representativos y de transición desde el punto de vista de sus aspectos energéticos, de enlace, de estructura, de síntesis, reactividad y aplicaciones principales. Temas Generales: 1.- INTRODUCCIÓN Aspectos históricos Definición. Diferencias con compuestos orgánicos y de coordinación El enlane metal-carbono II.- CLASIFICACIÓN En base a la haptacidad En base a la polaridad del enlace M-C Diferentes tipos de compuestos organometálicos. 2.4 Nomenclatura. III.- ESTRUCTURA Y REACTIVIDAD Estabilidad termodinámica y labilidad cinética. Energías y longitudes de enlace Elementos representativos y la expansión del octeto Elementos de transición y la regla de 16 y 18 electrones Ligantes organometálicos IV.- COMPUESTOS ORGANOMETÁLICOS DE GRUPOS PRINCIPALES Introducción y características generales Diversos métodos de síntesis de enlaces a carbono Reacciones selectas y sus tendencias en grupos. 4.4 Aspectos estructurales Compuestos organometálicos de baja valencia ejemplos ilustrativos de enlaces múltiples entre elementos representativos Complejos entre elementos representativos

6 con diversos ligantes. Ejemplos y reacciones específicas Caracterización. V.- COMPUESTOS ORGANOMETÁLICOS DE METALES DE TRANSICIÓN Introducción. Naturaleza del enlace Compuestos en función de su enlace sigma, pi, delta Ejemplos con enlaces múltiples Carbonilos metálicos Introducción a mecanismos de reacción. VI.- ASPECTOS SINTÉTICOS Y DE APLICACIÓN EN CATÁLISIS DE LOS COMPUESTOS ORGANOMETÁLICOS Introducción Los compuestos organometálicos y su actividad catalítica Aplicación en catálisis de compuestos organometálicos de elementos representativos Los compuestos organometálicos de metales de transición en catálisis y como agentes de síntesis. VII.- APLICACIONES BIOLÓGICAS Y ASPECTOS AMBIENTALES Introducción Compuestos con actividad biológica. 7.3 Medicina. 7.3 Agricultura e industria Aspectos ambientales. VIII.- INTRODUCCIÓN A POLÍMEROS ORGANOMETÁLICOS Elementos representativos. polisiloxanos, polisilanos, poligermanos, polifosfacenos. Genralidades de síntesis y aplicaciones. Bibliografía Básica:. Carbtree, Robert. The Organometallic Chemistry of the Transition Metals. Wiley, New York, a. Ed. R.C. Mehrotra, A. Singh. Organometallic chemistry. A unified approach. J. Wiley and Sons ISBN Primera edición. J.A. Chamizo y J. Morgado Química Organometálica... UNAM. Primera edición Bibliografía Complementaria Eduardo Peña. Aplicaciones de la Química Organica de los Metales de Transición en la Síntesis Orgánica. Universidad de Guanajuato, 1ª Ed Revistas: Organometallics. Journal of Chemical Education. Educación Química

7