U n i v e r s i d a d A u t ó n o m a d e S a n L u i s P o t o s í F a c u l t a d d e I n g e n i e r í a

Transcripción

1 Nombre de la materia: QUÍMICA ORGANICA AMBIENTAL Clave de la materia: 4062 Clave CACEI: CB Tipo de materia: Obligatoria No. de créditos aprobados: 6 Fecha última de Revisión Curricular: Julio de 2017 Materia y clave de la materia requisito: Química A (0071) Programa analítico QUÍMICA AMBIENTAL A) DATOS BÁSICOS DEL CURSO Semestre Horas de teoría por semana Horas de práctica por semana Horas trabajo adicional estudiante Créditos II B) OBJETIVOS DEL CURSO Objetivos generales Objetivos específicos Al finalizar el curso el estudiante será capaz de: Identificar las estructuras de los diferentes grupos de sustancias orgánicas y conocer sus principales propiedades físicas y químicas. Comprender la importancia de los compuestos orgánicos en el ambiente y conocer las fuentes y el comportamiento ambiental de importantes contaminantes orgánicos. Unidades 1.INTRODUCCIÓN Y PRINCIPIOS GENERALES DE LA QUÍMICA ORGÁNICA 2. ESTRUCTURA, PROPIEDADES Y NOMENCLATURA DE COMPUESTOS ORGÁNICOS 3.REACCIONES DE COMPUESTOS ORGÁNICOS Objetivo específico Reconocer la importancia que tienen la química orgánica en los procesos ambientales y comprender los fundamentos químicos de las propiedades de las sustancias químicas. Conocer la composición y estructuras químicas y propiedades de los principales grupos de sustancias orgánicas. Comprender las principales reacciones que sufren las sustancias químicas en el ambiente. 3

2 4. POLÍMEROS 5.BIOMOLÉCULAS 6.CONTAMINANTES ORGÁNICOS Conocer la composición, estructura química y propiedades de polímeros naturales y sintéticos. Comprender la importancia de los polímeros en el ambiente. Conocer la composición y estructuras químicas y propiedades de las sustancias orgánicas que requieren los seres vivos para su sustento. Conocer las características estructurales y de composición de sustancias orgánicas contaminantes, así como identificar sus principales fuentes y comprender sus propiedades que determinan su comportamiento ambiental. C) CONTENIDOS Y MÉTODOS POR UNIDADES Y TEMAS Unidad 1 Introducción y principios generales de la química orgánica Tema 1.1 Introducción: la química del carbono y su importancia para el ambiente Importancia de la química orgánica en el ambiente Diferencias entre compuestos orgánicos y compuestos inorgánicos La química del carbono Tema 1.2 Tipo de enlaces químicos en los compuestos orgánicos Enlace covalente Hibridación del carbono Enlace sencillo carbono-carbono Enlace doble carbono-carbono Enlace triple carbono-carbono Tema 1.3. Clasificación de los compuestos orgánicos Hidrocarburos alifáticos y cíclicos Hidrocarburos aromáticos Grupos funcionales Recursos necesarios para la enseñanza y el específicamente de 4 h Unidad 2 Estructura, propiedades y nomenclatura de compuestos orgánicos Tema 2.1. Hidrocarburos alifáticos y cíclicos Estructura de alcanos, alquenos, alquinos y cicloalcanos Propiedades Grupos alquilo Nomenclatura Tema 2.2 Hidrocarburos aromáticos 1 4

3 2.2.1 Estructura Propiedades Nomenclatura Tema 2.3 Alcoholes y fenoles Estructura Propiedades Nomenclatura Tema 2.4 Éteres y epóxidos Estructura Propiedades Nomenclatura Tema 2.5 Aldheídos y cetonas Estructura Propiedades Nomenclatura Tema 2.6 Ácidos carboxílicos Tema 2.7 Esteres Tema 2.8 Aminas Estructura Propiedades Nomenclatura Estructura Propiedades Nomenclatura Estructura Propiedades Nomenclatura. Tema 2.8 Tioles y tioéteres Estructura Propiedades Nomenclatura. Recursos necesarios para la enseñanza y el específicamente de Unidad 3 Reacciones de compuestos orgánicos Tema 3.1 Hidrólisis Hidrólisis ácida Hidrólisis alcalina Tema 3.2 Oxidación 4 h 5

4 Tema 3.3 Reducción Tema 3.2 Fotólisis Tema 3.5 Halogenación Oxidación térmica Oxidación química Oxidación biológica Hidrogenación Metanogénesis 0.5 h 0.5 h Recursos necesarios para la enseñanza y el específicamente de Unidad 4 Polímeros 6 h Tema 4.1 Definición y clasificación de polímeros Definición de monómero y polímero Polímeros naturales Polímeros sintéticos Tema 4.2 Reacciones de polimerización Polimerización por adición Polimerización por condensación Tema 4.3 Composición, estructura y propiedades de polímeros Polímeros naturales Polímeros sintéticos Tema 4.4 Polímeros y ambiente Polímeros naturales Polímeros sintéticos Reciclaje Recursos necesarios para la enseñanza y el específicamente de Unidad 5 Biomoléculas Tema 5.1 Carbohidratos Tema 5.2 Aminoácidos y proteínas Clasificación: monosacáridos, oligosacáridos y polisacáridos Estructuras Propiedades Clasificación de aminoácidos y proteínas Estructuras y enlace peptídico Propiedades 10 h 6

5 Tema 5.3 Lípidos Clasificación Estructuras Propiedades Tema 5.4 Nucleótidos y ácidos nucléicos Estructura de los nucleótidos Enlace fosfodiéster y pares de bases Estructura de ácidos nucléicos Tema 5.4 Reacciones bioquímicas fundamentales Reacciones enzimáticas Metabolismo en animales Metabolismo en vegetales Recursos necesarios para la enseñanza y el específicamente de Unidad 6 Contaminantes orgánicos Tema 6.1 Plaguicidas Estructuras de plaguicidas organoclorados Estructuras de plaguicidas organofosforados Estructuras de carbamatos Estructuras de piretroides Uso y propiedades que determinan su comportamiento ambiental Tema 6.2 Dioxinas y furanos Estructura de dioxinas y furanos Congéneres Fuentes y propiedades que determinan su comportamiento ambiental Tema 6.3 Hidrocarburos aromáticos policíclicos Estructuras Fuentes y propiedades que determinan su comportamiento ambiental Tema 6.4 Bifenilos policlorados (PCB) Estructuras Fuentes y propiedades que determinan su comportamiento ambiental Tema 6.5 Bifenilos polibromados Estructuras Fuentes y propiedades que determinan su comportamiento ambiental Tema 6.6 Ftalatos (ésteres de ácido ftálico) Estructuras Fuentes y propiedades que determinan su comportamiento ambiental Tema 6.7 Otras sustancias orgánicas de interés ambiental 7

6 6.7.1 Estructuras de compuestos organometálicos Fuentes y propiedades que determinan su comportamiento ambiental Recursos necesarios para la enseñanza y el específicamente de D) ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE Exposición oral de conceptos, dinámicas de grupo y trabajos de investigación. E) EVALUACIÓN Y ACREDITACIÓN Elaboración y/o presentación de Periodicidad Abarca Ponderación Primer examen parcial 1 Unidades 1 y 2 30% Segundo examen parcial 1 Unidades 3, 4 y 5 30% Otra actividad 1 1 Trabajo de investigación y exposición grupal Unidad 6 20% Otra actividad 2 Continuo Tareas y participación en clase 10% Examen ordinario % TOTAL 100% F) BIBLIOGRAFÍA Y RECURSOS INFORMÁTICOS Textos básicos Schwarzenbach, R.P., Gschwend, P.M. y Imboden, D.M Environmental Organic Chemistry. 2a Edición. Wiley-Interscience. Kotz, J., Stanitski, C., Moore, J. (2000) El mundo de la química: conceptos y aplicaciones. Ed. Pearson Education, 906 pp., México. McMurry, J Química Orgánica. 7a Ed. CENGAGE Learning. Chang R Química. 9ª ed. Mc Garw Hill, USA Wade, L.G. Jr Química Orgánica 5a Edición. Pearson Educación Madrid. Badui, S. D Química de los alimentos, 4ª Edición. Pearson Educación. México. Textos complementarios Jímenez, Tebar M.A Formulación y nomenclatura de química orgánica. Normas IUPAC. Ed. Flores. Madrid 8

7 Larson, R. A. and Weber, E. J Reaction Mechanisms in Environmental Organic Chemistry. Ed. CRC- Press, 448 pp., USA. Adrián Fernández Bremauntz, Mario Yarto Ramírez y José Castro Díaz (compiladores). Las sustancias tóxicas persistentes en México. Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales. Instituto Nacional de Ecología 1ª Ed. México Sawyer, C.N., McCarty, P.L. y Parkin, G.F Chemistry for environmental engineering. Ed. McGraw Hill. 9