Carácter: (Anual, 1 er ó 2º cuatrimestre) 1er CUATRIMESTRE

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1 C u r s o a c a d é m i c o : DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA Titulación: Código: 3533 Asignatura: Curso en el que se imparte: 4º DETERMINACIÓN ESTRUCTURAL Carácter: (Anual, 1 er ó 2º cuatrimestre) 1er CUATRIMESTRE Tipo: (Troncal, Obligatoria, Optativa, Libre elección) Créditos: Totales Teóricos Prácticos LRU ECTS 6.2 Idioma en el que se imparte: ESPAÑOL Dirección web asignatura: TRONCAL Responsable ó coordinador: Felipa Mª Bautista Rubio fmbautista@uco.es DATOS BÁSICOS DE LOS PROFESORES Nombre y apellidos Departamento Ubicación ORGANICA Edificio Marie Curie (planta baja) Área de conocimiento ORGANICA Otros: Julián Morales Palomino iq1mopaj@uco.es INORGANICA E INGENIERIA Edificio Marie Curie (1ª planta) INORGANICA Descriptores BOE Situación Competencias DATOS ESPECÍFICOS DE LA ASIGNATURA Aplicación de las técnicas espectroscópicas a la determinación de la estructura de los compuestos químicos Contexto dentro de la Titulación: La asignatura se encuadra en el 2º ciclo de la licenciatura de química y se imparte en el curso 4º de dicha licenciatura con la finalidad de que el alumno se familiarice con las principales técnica instrumentales utilizadas en química y sea capaz de llegar a determinar la estructura de los sistemas químicos. Recomendaciones: - Conocimientos adquiridos en el primer ciclo de la licenciatura en química Transversales/genéricas: Resolución de problemas Razonamiento crítico Aprendizaje autónomo Capacidad de aplicar los conocimientos teóricos en la práctica 1

2 Específicas: Cognitivas (saber): Interacción radiación-materia. Principios de espectroscopia. Principales técnicas de investigación estructural. Procedimentales/instrumentales (saber hacer): Resolución de problemas cualitativos y cuantitativos según modelos previamente desarrollados. Interpretación de datos procedentes de observaciones y medidas en el laboratorio Actitudinales Objetivos Objetivos de la parte correspondiente a Química Inorgánica: En la parte correspondiente a la Determinación Estructural que imparte este Area de Conocimiento se pretende que los alumnos adquieran los conocimientos básicos de aquellas técnicas de caracterización, tanto espectroscópicas como de difracción, de uso mas general en Química Inorgánica. Para una mejor comprensión de los resultados que proporcinan las técnicas recogidas en los diferentes temas ha sido necesario incluir una primera lección sobre los principios elementales de simetría, dado que esta materia es desconocida para los alumnos. Dado el limitado número de créditos de la asignatura, los alumnos pueden adquirir una formación más completa sobre el empleo de técnicas de caracterización de sustancias químicas en la asignatura optativa Determinación Estructural Avanzada de Compuestos Inorgánicos. Objetivos de la parte correspondiente a Química Orgánica: En la parte correspondiente a la Determinación Estructural de los Compuestos Orgánicos, se viene a completar la formación adquirida por los alumnos en la Disciplina de 2º Curso de la Licenciatura en Química, "Laboratorio de Química Orgánica". En ésta se introdujo a los alumnos en las cuatro "técnicas espectroscópicas parciales" (Infrarrojo, UV-Visible, Resonancia Magnética Nuclear y Masas) utilizadas por el químico para la caracterización de los compuestos orgánicos, determinándose la estructura de compuestos orgánicos sencillos recurriendo a las cuatro Espectroscopias indicadas con anterioridad. Con la presente asignatura, se introduce, por tanto, al alumno en un segundo nivel en las cuatro técnicas fundamentales ya comentadas. Los alumnos interesados en complementar su formación en "Técnicas Físicas aplicadas a la Química Orgánica", pueden matricularse en la Asignatura Optativa "Determinación estructural avanzada de los compuestos orgánicos", ubicada en el 5º Curso de la Licenciatura en Química Metodología de trabajo del alumno Técnicas Docentes Señalar con una X las técnicas que va a utilizar en el desarrollo de la asignatura Bloques temáticos Dividir el temario en bloques (sin nº máximo ni mínimo) Bibliografía Al tratarse de una asignatura en extinción no habrá clases teóricas ni prácticas ni actividades académicas dirigidas. El estudiante podrá tener tutorías con el profesor para resolver dudas y existirán exámenes finales en las fechas señaladas por el centro para tal fin. Al tratarse de una asignatura en extinción no habrá clases teóricas ni prácticas ni actividades académicas dirigidas. El estudiante podrá tener tutorías con el profesor para resolver dudas y existirán exámenes finales en las fechas señaladas por el centro para tal fin. Determinación estructural de compuestos inorgánicos Determinación estructural de compuestos orgánicos General: ÁREA DE QUÍMICA INORGÁNICA - Physical Methods in Chemistry. R. S. Drago, JohnWiley, Química Inorgánica: Principios básicos y Aplicaciones. Y. S. Butler y J. F. Harrod, Adison

3 - Solid State Chemistry and its Applications. A. R. West, John Wiley, Aplicaciones Químicas de la Teoría de Grupos. A. Cotton, John Wiley, ÁREA DE QUÍMICA ORGÁNICA 1.- R. M. Silverstein, G.C. Bassler and T.C. Morrill, "Spectrometric Identification of Organic Compounds".- John Wiley, New York (existe una traducción en castellano de una antigua edición, la 3ª, publicda por la Ed. Delta, de México). 2.- M. Hesse, H. Meier y B. Zeeh, Métodos Espectroscópicos en Química Orgánica, Síntesis, Madrid (se trata de una traducción de la 5ª edición de Specktroscopische Methoden in der Organischen Chemie.- Georg Thieme Verlag Stuttgart-New York. 3.- W. Kemp, "Organic Spectroscopy", McMillan Education Ltd., London. 4.- R. T. Conley, "Espectroscopia Infrarroja".- Alhambra, Madrid. 5.- H. Günter, "NMR Spectroscopy", Basic Principles, Concepts, and Applications in Chemistry.- John Wiley, New York. 6.- J. Barker, "Mass Spectrometry".- John Wiley, New York. 7.- F. W. McLafertty and F. Turecek, "Interpretation of Mass Spectrometry".- University Science Books, Mill Valley, California (existe una traducción en castellano de una antigua edición de 1968, de la Editorial Reverté, Barcelona). 8.- Pretsch, Clerc, Seibl y Simon, "Tablas para la determinación estructural por métodos espectroscópicos".- Springer- Verlag Ibérica, Barcelona. 9.- P. Crews, J. Rodríguez and M. Jaspars, Organic Structure Analysis.- Oxford University Press L. M. Harwood and T.D.W. Claridge, Introduction to Organic Spectroscopy - Oxford University Press. Específica: Técnicas de evaluación Enumerar, tomando como referencia el catálogo de la guía común. Al no existir docencia presencial, la evaluación del alumno se realizará en base a las calificaciones obtenidas, en cada una de las partes, en el examen. Para hacer media, el alumno tendrá que obtener, al menos, una calificación = o > de 4.5 en las partes. El examen constará de: preguntas de teoría (35%) y resolución de ejercicios de determinación estructural (65%). Incluir criterios de evaluación y calificación (referidos a las competencias trabajadas durante el curso) Organización Docente Semanal Distribución del número de horas que se especifican en el apartado de Metodología en 18 semanas para una asignatura cuatrimestral y 36 para una anual (clases + periodo de exámenes). Indicar el número de horas que, a cada tipo de sesión, va a dedicar el estudiante cada semana. Semanas En la fecha señalada por el Centro para tal fin de sesiones teóricas sesiones prácticas exposiciones y seminarios visita y excursiones tutorías especializadas Actividades dirigidas Exámenes 3h (organica) 4h(inorganica) Temas del temario a tratar 3

4 ÁREA DE QUÍMICA INORGÁNICA Programa de clases teóricas Tema 1.- Elemento y operaciones de simetría. Grupos de simetría. Clasificación de las moléculas por su simetría. Empleo de matrices como representación de las operaciones de simetría: carácter de la matriz. Matrices diagonizadas en bloques: representaciones reducibles e irreducibles. Teorema de la ortogonalidad: Tablas de caracteres. Transformación de representaciones reducibles en irreducibles. Tema 2.- Espectroscopia de vibración: IR y Raman. Modos vibracionales como base para las representaciones de los grupos de simetría. Reglas de selección para la espectroscopia IR y Raman. Aplicaciones de la espectroscopia vibracional a la determinación de estructuras de compuestos inorgánicos. Tema 3.- Estructura electrónica y espectros de iones de metales de transición. Estados electrónicos del ión libre. Reglas de selección: intensidad de las bandas. Efecto del campo de ligandos sobre los estados energéticos. Diagramas de Orgel y Tanabe- Sugano. Cálculo de 10Dq y B en complejos octaédricos. Tema 4.- Cristalografía de rayos X. Simetría de los cristales. Sistemas cristalinos y retículos de Bravais. Planos cristalográficos e índices de Miller. Grupos espaciales. Difracción de rayos X. Método de polvo. Factores de estructuras. Aplicaciones. Tema 5.- Espectroscopia de resonancia magnética nuclear. Aspectos elementales. Concepto de desplazamiento químico. Estructura fina de los espectros de RMN: acoplamiento spin-spin. Aplicación de la espectroscopía de RMN a la resolución de estructuras de compuestos inorgánicos. Programa de contenidos Teóricos: Con indicación de las competencias que se van a trabajar en cada lección AREA DE QUÍMICA ORGÁNICA Programa de clases teóricas Tema 1.- Interacción materia-energía. Diferentes zonas del espectro electromagnético y tipos de espectroscopia a que da lugar. Principales "técnicas físicas parciales" utilizadas en Química Orgánica. Sistemas formados por una técnica separadora que utiliza como detector una técnica física. Empleo de "bibliotecas" en las diferentes espectroscopias orgánicas Tema 2.- Espectroscopia Infrarroja I.- Origen del espectro IR. Tipos de vibraciones infrarrojas y bandas a que dan lugar. Instrumentación en Espectrometría IR. Preparación de muestras. Tema 3.- Espectroscopia Infrarroja II.- Análisis cualitativo. Consideraciones sobre las tablas de correlación, por grupos funcionales, en espectrometría de IR. Compuestos con C e H, únicamente. Tema 4.- Espectroscopia Infrarroja III.- Compuestos orgánicos con C, H y O. Compuestos con C, H y N; con C,H,N y O y con elementos "poco frecuentes", en Química Orgánica. Compuestos orgánicos que "poseen parte inorgánica". Tema 5.- Espectroscopia Ultravioleta-Visible. Zonas del espectro. Diferentes tipos de electrones de los compuestos orgánicos, y diferentes clases de bandas según los tránsitos electrónicos. Reglas de Woodward, Scott y Fieser Tema 6.- Resonancia Magnética Nuclear I.- Recordatorio de los principales conceptos en este tipo de Espectrometría.Resonancia Magnética Nuclear del Protón ("PMR").Acoplamiento espín-espín. Escala en delta. Factores de los que depende la posición de un protón en esta escala. Tema 7.- Resonancia Magnética Nuclear II.- Espectros de primer orden y de orden superior. Interpretación de espectros PMR de primer orden. Utilización de las tablas de Soholery. Acoplamientos de largo alcance espín-espín. Tema 8.- Resonancia Magnética Nuclear III.- Estudio de algunos sistemas espectroscópicos PMR de segundo orden. Introducción a la utilización de las técnicas de ayuda en RMN. Resonancia Magnética Nuclear de 13C. Acoplamiento heteroanular 1H-13C. Desacoplamiemto selectivo. Técnica "DEPT". Tema 9.- Espectrometría de Masas I.- Recordatorio de los principales conceptos de este tipo de Espectrometría. EM de iones 4

5 positivos y negativos. Procedimientos de ionización "duros" y "blandos". Resolución en EM. Tipos de "picos" en EM. Reglas generales de Beynon en la fragmentación del esqueleto de una molécula orgánica en la EM de iones positivos. Tema 10.- Espectrometría de Masas II.- Tablas de Beynon de alta y baja resolución. Información obtenida a partir de los picos isotópicos y metastables. Técnicas de acoplamiento Cromatografía (en sus diferentes tipos)-espectrometría de Masas. Programa de clases prácticas Area de Quimica Inorganica Además de la resolución de cuestiones y problemas relacionados con los contenidos de la asignatura, se proponen las siguientes prácticas de laboratorio : Programa de contenidos Prácticos: Con indicación de las competencias que se van a trabajar: 1.- Cálculo de 10Dq y B en complejos octaédricos. Serie espectroquímica de ligandos. 2.- Evaluación de la simetría de oxoaniones en diferentes entornos de coordinación mediante espectroscopia IR. 3.- Determinación de la estructura de la fluorita mediante difracción de rayos x. Método de polvo. Área Química Orgánica Esta parte consistirá en la determinación de la estructura de compuestos orgánicos recurriendo a sus espectros de Infrarrojo, UV-Visible, RMN (de 1H y de 13C) y de Masas. También, se realizará una visita a las instalaciones del SCAI. Mecanismo de Control y Seguimiento: Al margen de las contempladas a nivel general para toda la experiencia piloto, se recogerán aquí los mecanismos concretos que los docentes propongan para el seguimiento de cada asignatura El estudiante podrá tener tutorías con el profesor para resolver dudas. 5

6 Distribución ECTS Nombre de la asignatura: Código: Créditos LRU (T/P): Créditos ECTS: Horas Totales ECTS: ( a ) 1 ECTS = 26,67 horas trabajo. ( b ) Estudio personal del alumno durante el curso 18 (cuatrimestral) o 36 (anual) semanas: 1,5 horas de estudio por cada hora de teoría y 0,75 horas de estudio por cada hora de prácticas. ( c )Las tutorías se encuentran incluidas en el total de Actividades Académicamente Dirigidas. Actividad Docente Exámenes Materia Teoría y/o problemas Actividad Profesor Alumno Procedimiento Poner, vigilar y corregir el examen. Calificar globalmente al alumno Preparación y realización de examen Evaluación TOTAL CARGA DOCENTE DEL ALUMNO Peso en la nota final Horas presenciales 7 Horas no presenciales Horas ECTS a 6