PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Ampliación de Química Inorgánica"

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1 PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Ampliación de Química Inorgánica" Grupo: GRUPO 2: X h J 9-10 h AULA 0.1(876841) Titulacion: LICENCIADO EN FARMACIA (Plan 2002) Curso: DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA/GRUPO Titulación: Año del plan de estudio: Centro: Asignatura: Código: Tipo: Curso: Período de impartición: Ciclo: Grupo: Créditos: Horas: Área: Departamento: Dirección postal: Dirección electrónica: LICENCIADO EN FARMACIA (Plan 2002) 2002 Facultad de Farmacia Ampliación de Química Inorgánica Obligatoria 3º Primer Cuatrimestre 1º GRUPO 2: X h J 9-10 h AULA 0.1 (2) 5 50 Química Inorgánica (Area principal), Historia de la Ciencia, Química Física, Química Orgánica Química Inorgánica (Departamento responsable) Facultad de Química PROFESORADO 1 GONZALEZ RODRIGUEZ, MANUEL Curso académico: 2010/2011 Última modificación: de 8

2 OBJETIVOS Y COMPETENCIAS Objetivos docentes específicos 1) Adquisición por el alumno de un conocimiento amplio y razonado de la asignatura. 2) Aplicación de los modelos inorgánicos desarrollados en la asignatura a la explicación del efecto y actividad de los iones metálicos en el organismo, y su influencia en procesos de interés biológico y farmacéutico. 3) Adquisición de destreza en el trabajo práctico de laboratorio, conducente a la obtención de productos con alto rendimiento y elevado grado de pureza, e interpretación de los resultados obtenidos. Competencias Competencias transversales/genéricas Capacidad de análisis y síntesis (Se entrena de forma intensa) Capacidad de organizar y planificar (Se entrena de forma intensa) Conocimientos generales básicos (Se entrena de forma intensa) Solidez en los conocimientos básicos de la profesión (Se entrena de forma intensa) Comunicación oral en la lengua nativa (Se entrena de forma intensa) Comunicación escrita en la lengua nativa (Se entrena de forma intensa) Conocimiento de una segunda lengua (Se entrena de forma moderada) Habilidades elementales en informática (Se entrena de forma intensa) Habilidades para recuperar y analizar información desde diferentes fuentes (Se entrena de forma intensa) Resolución de problemas (Se entrena de forma intensa) Toma de decisiones (Se entrena de forma intensa) Capacidad de crítica y autocrítica (Se entrena de forma intensa) Trabajo en equipo (Se entrena de forma intensa) Habilidades en las relaciones interpersonales (Se entrena de forma moderada) Habilidades para trabajar en grupo (Se entrena de forma intensa) Habilidades para trabajar en un equipo interdisciplinario (Se entrena de forma intensa) Habilidad para comunicar con expertos en otros campos (Se entrena de forma intensa) Habilidad para trabajar en un contexto internacional (Se entrena débilmente) Reconocimiento a la diversidad y la multiculturalidad (Se entrena de forma moderada) Compromiso ético (Entrenamiento definitivo de la competencia. No se volverá a entrenar después) Capacidad para aplicar la teoría a la práctica (Se entrena de forma intensa) Capacidad para un compromiso con la calidad ambiental (Se entrena de forma intensa) Habilidades de investigación (Se entrena de forma moderada) Capacidad de aprender (Se entrena de forma intensa) Capacidad de adaptación a nuevas situaciones (Se entrena de forma intensa) Capacidad de generar nuevas ideas (Se entrena de forma moderada) Liderazgo (Se entrena de forma intensa) Comprensión de culturas y costumbres de otros países (Se entrena de forma moderada) Habilidad para trabajar de forma autónoma (Se entrena de forma intensa) Planificar y dirigir (Se entrena de forma moderada) Iniciativa y espíritu emprendedor (Se entrena de forma moderada) Inquietud por la calidad (Se entrena de forma intensa) Inquietud por el éxito (Se entrena de forma intensa) Competencias específicas - Cognitivas (Saber): 1) Véase Contenidos de la Asignatura. 2) Enfocar el estudio de los temas desde el punto de vista del razonamiento, la interpretación y la crítica de los contenidos. 3) Aplicación de los conceptos y modelos de la Química Inorgánica a la comprensión y resolución de problemas de interés relacionados con la práctica farmacéutica. - Procedimentales/Instrumentales (Saber hacer): 1) Aprendizaje de las técnicas de trabajo en un laboratorio de Química Inorgánica. 2) Habilidad para obtener, identificar y analizar los compuestos obtenidos con iones metálicos y agentes quelatantes. 3) Interpretación de los resultados obtenidos en la preparación de los compuestos. 4) Preocupación por las medidas de seguridad en el laboratorio y estimación de los riesgos asociados a la utilización de sustancias químicas. - Actitudinales (Ser): 1) Habilidad en las relaciones interpersonales. 2) Adaptación al trabajo en equipo. 3) Preocupación por la calidad y el buen hacer. 4) Capacidad de adaptación a nuevas situaciones. Curso académico: 2010/2011 Última modificación: de 8

3 CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA Relación sucinta de los contenidos (bloques temáticos en su caso) Tema 1: Introducción al estudio de los compuestos de coordinación: Teoría de Werner. Tipos de ligandos. Nomenclatura. Isomerías. Tema 2: Teorías de enlace en compuestos de coordinación: Teoría del Campo del Cristal (TCC). Energía de estabilización: evidencia experimental. Escisión de orbitales d en campos de diversas simetrías. Distorsiones: Efecto Jahn-Teller. Tema 3: Teoría de Enlace-Valencia (TEV). Teoría de Orbitales Moleculares (TOM): enlaces sigma y pi. Interpretación de la serie espectroquímica. Tema 4: Estabilidad termodinámica de los compuestos de coordinación. Clasificación de iones metálicos y ligandos: ácidos y bases duros y blandos. Efecto quelato. Complejos de metales alcalinos con ligandos macrocíclicos: implicaciones biológicas. Tema 5: Cinética y mecanismos de reacción en compuestos de coordinación. Mecanismos de las reacciones de sustitución en complejos octaédricos y plano-cuadrados. Mecanismos de las reacciones de oxidación-reducción. Tema 6: Compuestos organometálicos. Carbonilos metálicos: síntesis, estructura y reactividad. Otros ligandos pi-aceptores: nitrosilos y compuestos de dinitrógeno. Tema 7: Compuestos de ligandos orgánicos con elementos metálicos. Compuestos con enlaces sigma metal-carbono. Compuestos con ligandos orgánicos insaturados: olefinas, ciclopentadienilos y arenos. Tema 8: Compuestos de dioxígeno. Captación del oxígeno por la hemoglobina: efecto cooperativo. Influencia del ph: Efecto Bohr. Interpretación del efecto cooperativo según los modelos de la Química de la Coordinación. Explicación del enlace del ligando dioxígeno con el grupo hemo. Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos - Tema 1: Introducción al estudio de los compuestos de coordinación: Teoría de Werner. Tipos de ligandos. Nomenclatura. Isomerías. - Los experimentos de laboratorio realizados por Werner con las cobaltiaminas para llegar al establecimiento de su Teoría de la Coordinación. - Los distintos tipos de ligandos, incluyéndose los polidentados, de gran relevancia por sus aplicaciones en Farmacia y Medicina. - La formulación de los compuestos de coordinación y de los distintos tipos de isomería. - Tema 2: Teorías de enlace en compuestos de coordinación: Teoría del Campo del Cristal (TCC). Energía de estabilización: evidencia experimental. Escisión de orbitales d en campos de diversas simetrías. Distorsiones: efecto Jahn- Teller. - Los principios básicos en que se sustenta la Teoría del Campo del Cristal (TCC). - Los diagramas de escisión de orbitales d en campo octaédrico y tetraédrico y del cálculo de las correspondientes Energías de Estabilización del Campo del Cristal (EECC). - Los efectos electrónicos que ocasionan las distorsiones Jahn-Teller y del cálculo de las correspondientes energías de estabilización. - Los diagramas de escisión de orbitales d en campo plano-cuadrado, considerado como el caso límite de distorsión tetragonal, y en campo piramidal-cuadrado. - La aplicación de los principios básicos citados a la interpretación de hechos experimentales, tales como los espectros electrónicos y las propiedades magnéticas. - La serie espectroquímica y de los problemas de interpretación que plantea la situación de algunos ligandos en la misma, en base a la TCC. - Tema 3: Teoría de Enlace-Valencia (TEV). Teoría de Orbitales Moleculares (TOM): enlaces σ y π. Interpretación de la Serie Espectroquímica. - Los principios básicos en que se sustenta la TEV y TOM. - Los principios básicos (razones energéticas, de simetría y tipos de ligandos) que permiten la construcción de un Diagrama de Orbitales Moleculares (DOM). - Cálculo de la contribución σ y π al enlace y visualización de la deslocalización de electrones en los correspondientes Orbitales Moleculares. - Interpretación de la serie espectroquímica dando entrada a la contribución covalente al enlace. - Tema 4: Estabilidad termodinámica de los compuestos de coordinación. Clasificación de los iones metálicos y ligandos: ácidos y bases duros y blandos. Efecto quelato. Complejos de los metales alcalinos con ligandos macrocíclicos: implicaciones biológicas. - Los conceptos de estabilidad termodinámica, constante de formación total y parcial y de la relación entre los mismos. - Los factores que afectan a la estabilidad termodinámica de los complejos: efecto quelato, efecto Jahn-Teller, carácter duro o blando de los iones metálicos y de los ligandos. - La importancia de los agentes quelatantes en el tratamiento de los casos de envenenamiento por Pb2+, Hg2+, etc. - Los complejos de los metales alcalinos con éteres-corona, nonactina y valinomicina y de su importancia para la explicación de aspectos relevantes del tránsito de dichos iones a través de membranas biológicas. - Tema 5: Cinética y mecanismos de reacción en compuestos de coordinación. Mecanismos de las reacciones de sustitución en complejos octaédricos y plano-cuadrados. Mecanismos de las reacciones de oxidación- reducción. Curso académico: 2010/2011 Última modificación: de 8

4 - Los conceptos de labilidad e inercia. - Los procedimientos para la clasificación cinética de los compuestos de coordinación. - Los mecanismos de las reacciones de sustitución en complejos octaédricos. - Los mecanismos de reacción en complejos plano-cuadrados. - El efecto cinético Trans. - Los mecanismos de las reacciones de transferencia electrónica en complejos octaédricos: de esfera interna y de esfera externa. - Tema 6: Compuestos organometálicos. Carbonilos metálicos: síntesis, estructura y reactividad. Otros ligandos π- aceptores: nitrosilos y compuestos de dinitrógeno. - Los distintos tipos de carbonilos metálicos y de sus propiedades estructurales. - Los factores que condicionan la estabilidad de los carbonilos metálicos: efecto sinérgico, naturaleza del enlace M-CO, regla de los 18 electrones. - Los distintos tipos de nitrosilos (lineales, angulares y puentes) y su modo de enlace al metal. Nitrosil-carbonilos y la regla de los 18 electrones. - Los compuestos de dinitrógeno y las características del enlace Metal- N2. - Tema 7: Compuestos de ligandos orgánicos con elementos metálicos. Compuestos con enlaces σ metal- carbono. Compuestos con ligandos orgánicos insaturados: con olefinas, ciclopentadienilos y arenos metálicos. - Los compuestos organometálicos de elementos de transición en los que el átomo metálico está unido sólo por enlaces σ a carbonos de grupos alquilo o arilo. - Los complejos con donadores π en cadenas: etileno, butadieno y π-allilo. - Los complejos con donadores π cíclicos: complejos de ciclopentadienilo y complejos de areno. - Las características del enlace metal-ligando en estos tres tipos de compuestos. - Tema 8: Compuestos de dioxígeno. Captación del O2 por la hemoglobina: efecto cooperativo. Influencia del ph: Efecto Bohr. Interpretación del efecto cooperativo según los modelos de la Química de la Coordinación. Explicación del enlace del ligando dioxígeno con el grupo hemo. - La explicación del efecto cooperativo en base a los modelos de la Química de la Coordinación. - La explicación del efecto Bohr. - La naturaleza del enlace del O2 al hierro del grupo hemo. ACTIVIDADES FORMATIVAS Relación de actividades formativas del primer semestre Clases teóricas Horas presenciales: Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: Clases teóricas, impartidas en el aula, utilizando todos los medios disponibles: pizarra, proyecciones, modelos inorgánicos, sesiones experimentales...todo ello conducente a una mejor asimilación por los alumnos de los conceptos, teorías y modelos de la Química Inorgánica, incluidos en el programa. En la clase se estimula la participación del alumnado en la discusión de puntos importantes de la misma, lo que contribuye a acrecentar en ellos su capacidad de razonamiento y de crítica. Competencias que desarrolla: Con la metodología indicada previamente se persigue que el alumno adquiera una formación adecuada, que le servirá de base para el seguimiento de otras asignaturas y para su futuro ejercicio profesional. Prácticas de Laboratorio Horas presenciales: Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: 1) Información al alumnado de las medidas de seguridad en el laboratorio. 2) Introducción por el profesor sobre el desarrollo de las prácticas. 3) Supervisión a lo largo del desarrollo de las prácticas. 4) Instrucciones sobre el uso del instrumental del laboratorio. 5) Proposición de cuestiones relacionadas con las prácticas realizadas. 6) Entrega por el alumno del cuaderno de laboratorio. 7) Corrección del cuaderno de laboratorio y reunión con los alumnos que necesiten aclaraciones. sobre las prácticas y las cuestiones propuestas. Competencias que desarrolla: 1) Adquisición de destreza y soltura en el laboratorio, conducentes a la obtención de productos con alto rendimiento y alto grado de pureza. Curso académico: 2010/2011 Última modificación: de 8

5 2) Habilidad para identificar y analizar los compuestos obtenidos. 3) Desarrollo de la capacidad crítica para interpretar los resultados experimentales obtenidos. 4) Preocupación por las medidas de seguridad en el laboratorio y estimación de los riesgos asociados a la utilización de sustancias químicas. Actividades académicas dirigidas con presencia del profesor Horas presenciales: Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: 1) Resolución, en clases de seminario, de problemas propuestos a los alumnos y relacionados con cada uno de los temas del programa. 2) Los problemas propuestos han debido de ser trabajados, previamente, por los alumnos. 3) Comentarios y discusión, con la participación de los alumnos, de todas las cuestiones planteadas en los problemas y su relación con las aplicaciones prácticas de la teoría. Competencias que desarrolla: 1) Mejor asimilación de los conceptos explicados en las clases teóricas y en las prácticas de laboratorio. 2) Aumento de la capacidad de análisis, razonamiento y crítica. 3) Visión más amplia de las posibilidades formativas de la asignatura. BIBLIOGRAFÍA Y OTROS RECURSOS DOCENTES Bibliografía general Quimica Inorganica D.F. Shriver y P.W. Atkins Edición: 4ª Publicación: X Química Inorgánica C.E. Housecroft y A.G. Sharpe Edición: 2ª Publicación: Química Inorgánica D.F Shriver, P.W. Atkins y C.L. Langford Edición: Publicación: Introducción a la Química de la Coordinación, del Estado Sólido y Descriptiva G.E.Rodgers Edición: Publicación: Química Inorgánica Avanzada F.A. Cotton y G. Wilkinson Edición: Publicación: Química Inorgánica: Principios de Estructura y Reactividad J.E. Huheey Edición: 2ª Publicación: Curso académico: 2010/2011 Última modificación: de 8

6 Química Inorgánica K.F. Purcell y J.C. Kotz Edición: Publicación: Química Inorgánica E.Gutierrez Rios Edición: Publicación: Bibliografía específica Química de los compuestos de coordinación F. Basolo y R. Johson Edición: Publicación: 1967 D.L.: B Principios de Química Organometálica G.E. Coates, M.L. H. Green, P. Powell, Edición: K.W. Wade Publicación: Otros recursos docentes página web personal: SISTEMAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN Sistema de evaluación Examen escrito sobre preguntas concretas (teoría y problemas) referidas a la totalidad del temario. Para aprobar la asignatura se requiere cumplir cada uno de los tres requisitos siguientes: 1) Haber realizado las Prácticas de Laboratorio y entregado al profesor de la asignatura el correspondiente Informe. 2) Haber obtenido en dicho Informe la calificación de Apto. 3) Haber obtenido en el examen escrito una calificación igual o superior a 5.0 puntos. CALENDARIO DE EXÁMENES CENTRO: Facultad de Farmacia 1 ª Convocatoria 31/1/2011 Hora: 0:0 Por definir CENTRO: Facultad de Farmacia 2 ª Convocatoria 8/9/2011 Hora: 0:0 Por definir Curso académico: 2010/2011 Última modificación: de 8

7 CENTRO: Facultad de Farmacia 3 ª Convocatoria 16/11/2010 Hora: 0:0 Por definir TRIBUNALES ESPECÍFICOS DE EVALUACIÓN Y APELACIÓN Presidente: Vocal: Secretario: Primer suplente: Segundo suplente: Tercer suplente: JUAN POYATO FERRERA RAFAEL FERNANDEZ LAINEZ MARIA CARMEN NICASIO JARAMILLO LAURA LOPEZ SANTOS MARIA CARMEN GONZALEZ VILCHEZ MANUEL GONZALEZ RODRIGUEZ Curso académico: 2010/2011 Última modificación: de 8

8 ANEXO 1: HORARIOS DEL GRUPO DEL PROYECTO DOCENTE Los horarios de las actividades no principales se facilitarán durante el curso. GRUPO: GRUPO 2: X h J 9-10 h AULA 0.1 (876841) Calendario del grupo CLASES DEL PROFESOR: GONZALEZ RODRIGUEZ, MANUEL Miércoles Del 27/09/10 al 21/01/11 Hora: De 10:00 a 11:00 AULA 0.1 (FARMACIA-ANEXO) Jueves Del 27/09/10 al 21/01/11 Hora: De 09:00 a 10:00 AULA 0.1 (FARMACIA-ANEXO) Curso académico: 2010/2011 Última modificación: de 8