Grado en Química. 2º Curso QUIMICA INORGÁNICA I. Guía Docente. v

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1 Grado en Química 2º Curso QUIMICA INORGÁNICA I Guía Docente v

2 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I Guía Docente. 1. Datos descriptivos de la materia. Carácter: Obligatorio Convocatoria: 1 er cuatrimestre Créditos: 6 ECTS (4,5 teórico-prácticos + 1,5 laboratorio) Profesorado: Rosa Mª Pedrido Castiñeiras Profesora Titular del Departamento de Química Inorgánica Facultad de Química Clases expositivas: Grupo A Grupos de seminario: S1, S2 y S3 Grupos de tutorías: T1 T8 Grupos prácticas: P1 P8 Horario de tutoría y asistencia al alumnado: Mi 10-11, h; J de, V de 10-11, h. Alejandro Alberto Macías Luaces Profesor Titular del Departamento de Química Inorgánica Facultad de Química Clases expositivas: Grupo B Grupos de seminario: S4, S5 y S6 Grupos de tutorías: T9 T16 Grupos prácticas: P1-P8 Horario de tutoría y asistencia al alumnado: L, Ma, J, V de 13 a 14 h.; Mi: h. Idioma en que es impartida: Castellano 2. Situación, significado e importancia de la materia en el ámbito de la titulación Módulo al que pertenece la materia en el Plan de Estudios. Materias con las que se relaciona. Módulo 4: Química Inorgánica. Se relaciona fundamentalmente con las asignaturas de dicho módulo y estas asignaturas son base para algunas asignaturas de los módulos 7 y Papel que juega este curso en ese bloque formativo y en el conjunto del Plan de Estudios. Esta asignatura es el primer contacto de los alumnos del Grado con la Química Inorgánica. En ella se establecen los principios básicos que gobiernan el comportamiento de los elementos no metálicos así como de sus compuestos más sencillos. Ello permitirá 2

3 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I comprender, en cursos superiores, otros aspectos más avanzados en el campo de esta disciplina así como de otras relacionadas con ella Conocimientos previos (recomendados/obligatorios) que los estudiantes han de poseer para cursar la asignatura. Requisitos previos obligatorios: Haber cursado las Químicas Generales. i).- Ideas básicas de formulación Química Inorgánica, por ser esta la herramienta fundamental del lenguaje en Química. No son exigibles unos conocimientos muy profundos dado que el propio objetivo de esta y otras materias del área de la Química Inorgánica va a ser precisamente el estudio de los compuestos inorgánicos. ii) Estructura electrónica del átomo. Átomos monoelectrónicos y polielectrónicos. Orbitales atómicos. Su forma y energía. Configuraciones electrónicas. iii) Perspectiva general del Sistema Periódico. Clasificación de los elementos. Propiedades periódicas. iv) El enlace químico. Enlace covalente. Estructuras de Lewis. Teoría de la repulsión de los pares electrónicos de la capa de valencia. Modelo orbital molecular para moléculas A 2 y AB. Teoría de enlace de valencia; hibridación de orbitales. Fuerzas intermoleculares. Enlace de hidrógeno. v) El enlace metálico. Modelo de bandas. Estructura en los metales. Empaquetamiento de esferas. vi) El enlace iónico. Propiedades de los compuesto iónicos. Magnitudes energéticas implicadas en la formación de los compuestos iónicos. Energía de red. Cálculo de energías de red. Ciclos de Born-Haber. Radios iónicos. Números de coordinación. Redes iónicas. Polarización y covalencia: reglas de Fajans. vii) Aspectos termodinámicos de las reacciones químicas. Concepto de entalpía. Entalpía normal de formación. Ley de Hess. Ciclos entálpicos. Energía libre. Espontaneidad y equilibrio. Manejo de datos tabulados. viii) Equilibrios químicos en disolución acuosa. Ácidos y bases. Definiciones. Modelo Brönsted-Lowry. Modelo de Lewis. Fuerza de ácidos y bases. Constantes de acidez y basicidad. El concepto de ph. ix) Equilibrios de oxidación-reducción. Concepto de oxidación y de reducción. Ecuaciones redox. Potenciales normales de reducción. Los conocimientos de estos apartados deben de ser adquiridos por el alumno en las diferentes asignaturas de Química General, de la I a la IV, que cursa durante el primer curso de sus estudios de grado y que es previo al que va a estudiar la materia objeto de esta Guía Docente. Es por ello que no van a ser tratados previamente. Por ello recomendable (aunque desafortunadamente no exigible) que el alumno tenga superadas las materias antes indicadas. 3. Objetivos del aprendizaje y competencias a alcanzar por el estudiante con la asignatura 3.1. Objetivos del aprendizaje. Conocer la estructura de la Tabla Periódica de los elementos y poder predecir las propiedades de los mismos. Conocer los elementos químicos no metálicos y sus compuestos, sus formas de obtención, estructura, propiedades y reactividad. Conocer los rasgos estructurales de los compuestos químicos, incluyendo la estereoquímica. Relacionar las propiedades macroscópicas con las de átomos y moléculas. 3

4 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I Demostrar el conocimiento y comprensión de conceptos, principios y teorías relacionadas con la Química Competencias generales. Que los graduados posean y comprendan los conceptos, métodos y resultados más importantes de las distintas ramas de la Química, con perspectiva histórica de su desarrollo. Que sean capaces de reunir e interpretar datos, información y resultados relevantes, obtener conclusiones y emitir informes razonados en problemas científicos, tecnológicos o de otros ámbitos que requieran el uso de conocimientos de la Química. Que puedan aplicar tanto los conocimientos teóricos-prácticos adquiridos como la capacidad de análisis y de abstracción en la definición y planteamiento de problemas y en la búsqueda de sus soluciones, tanto en contextos académicos como profesionales. Que tengan capacidad de comunicar, tanto por escrito como de forma oral, conocimientos, procedimientos, resultados e ideas en Química, tanto a un público especializado como no especializado. Que sean capaces de estudiar y aprender de forma autónoma, con organización de tiempo y recursos nuevos conocimientos y técnicas en cualquier disciplina científica o tecnológica Competencias específicas. Variación de las propiedades características de los elementos químicos según la Tabla Periódica. Tipos principales de reacciones químicas inorgánicas y sus principales características asociadas. Estudio de los elementos químicos y sus compuestos. Obtención, estructura y reactividad Propiedades de los compuestos inorgánicos. Capacidad para demostrar el conocimiento y comprensión de los hechos esenciales, conceptos, principios y teorías relacionadas con la Química Inorgánica. Resolución de problemas cualitativos y cuantitativos según modelos previamente desarrollados. Reconocer y analizar nuevos problemas y planear estrategias para solucionarlos. Llevar a cabo procedimientos estándares de laboratorios implicados en trabajos analíticos y sintéticos, en relación con sistemas inorgánicos. Reconocer y valorar los procesos químicos en la vida diaria. Comprensión de los aspectos cualitativos y cuantitativos de los problemas químicos. Capacidad para relacionar la Química con otras disciplinas. Saber relacionar, diferenciar y reconocer el comportamiento de los elementos químicos y sus compuestos así como predecir las propiedades, tipo de enlace, estructura y posible reactividad de compuestos inorgánicos no descritos sobre la base de las relaciones entre grupos y variaciones establecidas. Habilidad para manipular los reactivos químicos y compuestos inorgánicos con seguridad. Planificar y llevar a cabo experimentalmente síntesis sencillas de compuestos inorgánicos, con seguridad y utilizando las técnicas adecuadas. Asignar y determinar la estructura de los distintos tipos de compuestos inorgánicos. 4

5 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I Comprender y utilizar la información bibliográfica y técnica referida a los compuestos inorgánicos. Poder explicar de manera comprensible fenómenos y procesos relacionados con la Química Inorgánica. Competencias transversales Capacidad de análisis y síntesis. Capacidad de organización y planificación. Resolución de problemas. 5

6 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I 4. Contenidos del curso. Química descriptiva de los elementos no metálicos y de sus compuestos más importantes: Estudio de la estructura, enlace, aspectos termodinámicos, cinéticos y reactividad. Obtención de elementos y compuestos. Reacciones características de algunos elementos inorgánicos no metálicos y de sus compuestos Epígrafes del curso: Tema 0 (de introducción). La Tabla Periódica de los elementos. Reactividad en química inorgánica. Tema 1. El hidrógeno. Tema 2. Elementos del grupo 17: los halógenos. Tema 3. Elementos del grupo 16: el oxígeno. Tema 4. El azufre y sus compuestos. Tema 5. Elementos del grupo 15: el nitrógeno. Tema 6. Estudio del fósforo. Tema 7. Elementos del grupo 14: el carbono y el silicio. Tema 8. Elementos del grupo 13. Estudio del boro. Tema 9. Elementos del grupo 18: los gases nobles. Programa de prácticas: Práctica 1.- Preparación de la Sal de Mohr. Propiedades ácido-base de las sales amónicas. Práctica 2.- Preparación y estudio de las propiedades del peroxoborato sódico. Práctica 3.- Preparación de tetrayoduro de estaño. Práctica 4.- Obtención y reactividad de los halógenos y de alguno de sus compuestos. Práctica 5.- Preparación de hidrogeno carbonato sódico y estudio de las propiedades ácido-base de carbonatos y bicarbonatos Bibliografía recomendada Básica (manual de referencia). - Rayner Canham, G. Química Inorgánica Descriptiva 2º Ed.; Prentice Hall Complementaria - Química General, R.H. Petrucci, F.G. Herring, J.D. Madura y C. Bissonnette, 10ª Ed., Pearson Educación, Quiñoá, E., Riguera, R., Vila J.M., Nomenclatura y formulación de los compuestos inorgánicos, 2ª Ed.; McGraw-Hill, Rayner Canham, G., Overton, T. Descriptive Inorganic Chemistry 5ª Ed.; W.H. Freeman, Housecroft C.E., Sharpe A.G., Química Inorgánica 2º Ed.; Prentice Hall, Shriver & Atkins, Química Inorgánica 4º ; McGraw-Hill,

7 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I TEMA 0.- Introducción: La Tabla Periódica de los elementos. Reactividad en Química Inorgánica. 1. Sentido del tema (Introducción) En este tema se hará un repaso rápido de algunos conceptos ya estudiados en las asignaturas de primer curso Química general I, Química General II y Química General III, en especial los relacionados con las propiedades periódicas de los elementos, lo que supondrá una excelente introducción al estudio de los elementos químicos y sus compuestos tanto en esta asignatura como en la Química Inorgánica III, que serán abordados por familias. Una segunda parte del tema se dedicará a hacer un repaso de los conceptos de reactividad química adquiridos en las asignaturas Química General II y III aplicados a la Química Inorgánica. 2. Epígrafes del tema. La Tabla Periódica. Ordenación de los elementos en la tabla periódica: series y familias. Propiedades periódicas. Metales y no metales: propiedades. El enlace químico. Distintos tipos de enlace. Algunas consideraciones sobre las teorías de enlace. Polaridad de enlace y enlace iónico. Distancias y energías de enlace. Reactividad en Química Inorgánica. Termodinámica de las reacciones químicas: Energía libre de Gibbs, Entalpía y Entropía. Reacciones que no se llevan a cabo en condiciones normales (reacciones a alta temperatura). Obtención de productos con energía libre de formación positiva. La cinética en las reacciones químicas. Factores termodinámicos versus factores cinéticos en reacciones inorgánicas. Reacciones ácido-base. Reacciones redox 3. Bibliografía Petrucci, R.H., Harwood, W.S. y Herring, F.G.: Química General, 8ª ed.; Prentice Hall, 2003: capítulos 5, 7, 10-13, 15-17, 18, 20 y 21/Química General, R.H. Petrucci, F.G. Herring, J.D. Madura y C. Bissonnette, 10ª Ed., Pearson Educación, 2011: capítulos 5-7, 9-11, 14-17, 19 y 20. Rayner Canham, G. Química Inorgánica Descriptiva 2ª Ed.; Prentice Hall 2000, capítulos 2, 8 y Actividades a desarrollar. En las clases expositivas serán explicados todos los epígrafes del tema, pero éstos deberán ser ampliados en los manuales recomendados. Los ejercicios propuestos por el profesor (boletín nº 1) tienen que traerse trabajados a clase. En los seminarios correspondientes a este tema (S1 y S2), se resolverán en la pizarra estos u otros ejercicios propuestos in situ, y se discutirán las dudas que los alumnos planteen. Aquellos alumnos que tengan especial dificultad con los conceptos o cuestiones que se traten en este tema deberán contactar con el profesor para recibir el apoyo necesario. 5. Número de clases dedicadas al tema: 5 expositivas + 2 interactivas (S1 y S2). 7

8 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I TEMA 1. El hidrógeno y sus compuestos más importantes. 1. Sentido del tema (Introducción) En este tema se tratarán los aspectos más esenciales de la química del hidrógeno, incluyendo su estado natural, obtención y principales aplicaciones a nivel industrial. Se estudiarán además las principales combinaciones binarias de este elemento, prestando especial atención al agua. La química del hidrógeno y del agua se tratará de forma transversal en las prácticas de laboratorio. 2. Epígrafes del tema. Estado natural. Isótopos del hidrogeno. Situación del hidrógeno en el sistema periódico. Propiedades atómicas del H. Los iones H+ y H-. Compuestos covalentes. El dihidrógeno. Enlace. Propiedades físicas y químicas del dihidrógeno. Obtención de dihidrógeno. Usos y aplicaciones de dihidrógeno. Hidruros binarios: clasificación y propiedades generales. El enlace de hidrógeno. El agua como ejemplo de hidruro covalente. 3. Bibliografía Rayner Canham, G. Química Inorgánica Descriptiva 2ª Ed.; Prentice Hall 2000, capítulo 7. Se podrán ampliar los contenidos del tema en la bibliografía complementaria. 4. Actividades a desarrollar. En las clases expositivas serán explicados todos los epígrafes del tema, pero éstos deberán ser ampliados en el manual de referencia. Los ejercicios propuestos por el profesor (boletín nº 2) tienen que traerse trabajados a clase. En el seminario correspondiente a este tema (S3), se resolverán en la pizarra estos u otros ejercicios propuestos in situ, y se discutirán las dudas que los alumnos planteen. Aquellos alumnos que tengan especial dificultad con los conceptos o cuestiones que se traten en este tema deberán contactar con el profesor para recibir el apoyo necesario. 5. Número de clases dedicadas al tema: 2,5 expositivas y 1 de seminario 8

9 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I TEMA 2. Elementos del grupo 17. Los halógenos y sus compuestos más importantes. 1. Sentido del tema (Introducción) En este tema se analizarán los métodos de obtención, los usos tecnológicos e industriales más habituales, las propiedades físicas y químicas y la reactividad de los elementos del grupo de los halógenos. Además se estudiará la síntesis, estructura, reactividad y aplicaciones más importantes de sus compuestos más comunes. Hay dos prácticas relacionadas con este tema, en la que se obtienen estos elementos y se investigan sus propiedades y las de algunos de sus compuestos más importantes. 2. Epígrafes del tema. Características generales del grupo: configuración electrónica; estudio de sus posibilidades de enlace. Los elementos: el enlace en las moléculas X 2 : modelo orbital molecular. Propiedades físicas y químicas. Comportamiento peculiar del flúor. Estado natural de los elementos. Obtención. Aplicaciones. Haluros: Clasificación. Obtención. Haluros de hidrógeno. Oxoácidos y oxosales de los halógenos. 3. Bibliografía Rayner Canham, G. Química Inorgánica Descriptiva 2ª Ed.; Prentice Hall 2000, capítulo 16. Se podrán ampliar los contenidos del tema en la bibliografía complementaria. 4. Actividades a desarrollar. En las clases expositivas serán explicados todos los epígrafes del tema, pero éstos deberán ser ampliados en el manual de referencia. Los ejercicios propuestos por el profesor (boletín nº 2) tienen que traerse trabajados a clase En el seminario correspondiente a este tema (S4), se resolverán en la pizarra estos u otros ejercicios propuestos in situ, y se discutirán las dudas que los alumnos planteen. Aquellos alumnos que tengan especial dificultad con los conceptos o cuestiones que se traten en este tema deberán contactar con el profesor para recibir el apoyo necesario. 5. Número de clases dedicadas al tema: 2,5 expositivas y 1 de seminario 9

10 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I TEMA 3. Elementos del grupo 16. Estudio del oxígeno y de sus compuestos más importantes. 1. Sentido del tema (Introducción) En este tema se analizarán los métodos de obtención, los usos tecnológicos e industriales más habituales, las propiedades físicas y químicas y la reactividad de los elementos calcógenos. Además se estudiará la síntesis, estructura, reactividad y aplicaciones más importantes de sus compuestos más comunes. En el laboratorio se llevará a cabo la síntesis del peroxoborato de sodio, que incluye el oxoanión peroxo. 2. Epígrafes del tema. Elementos del grupo 16. Los Calcógenos: Características generales del grupo: configuración electrónica; estudio de sus posibilidades de enlace. Estudio de oxígeno: Estado natural y estudio del enlace en la molécula de O 2 Iones derivados de la molécula de dioxígeno Propiedades físicas y químicas. Obtención. Aplicaciones. El ozono: Estructura y enlace Reactividad y aplicaciones El ozono en el medio ambiente Óxidos: Clasificación y propiedades Peróxido de hidrógeno. 3. Bibliografía Rayner Canham, G. Química Inorgánica Descriptiva 2ª Ed.; Prentice Hall 2000, Capítulo 15. Se podrán ampliar los contenidos del tema en la bibliografía complementaria. 4. Actividades a desarrollar. En las clases expositivas serán explicados todos los epígrafes del tema, pero éstos deberán ser ampliados en los manuales de referencia. Los ejercicios propuestos por el profesor (boletín nº 3) tienen que traerse trabajados a clase En el seminario correspondiente a este tema (S5), se resolverán en la pizarra estos u otros ejercicios propuestos in situ, y se discutirán las dudas que los alumnos planteen. Aquellos alumnos que tengan especial dificultad con los conceptos o cuestiones que se traten en este tema deberán contactar con el profesor para recibir el apoyo necesario. 5. Número de clases dedicadas al tema: 2 expositivas y ½ de seminario 10

11 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I TEMA 4. El azufre y sus compuestos más importantes. 1. Sentido del tema (Introducción) En este tema se analizarán los métodos de obtención, los usos tecnológicos e industriales más habituales, las propiedades físicas y químicas y la reactividad del azufre. Además se estudiará la síntesis, estructura, reactividad y aplicaciones más importantes de sus compuestos más comunes, especialmente del ácido sulfúrico. 2. Epígrafes del tema. Estudio del azufre: Estado natural Estructura y alotropía Propiedades físicas y químicas Obtención Aplicaciones Sulfuro de hidrógeno/sulfuros Óxidos y oxoácidos del azufre: El ácido sulfúrico 3. Bibliografía Rayner Canham, G. Química Inorgánica Descriptiva 2ª Ed.; Prentice Hall 2000, Capítulo 15. Se podrán ampliar los contenidos del tema en la bibliografía complementaria. 4. Actividades a desarrollar. En las clases expositivas serán explicados todos los epígrafes del tema, pero éstos deberán ser ampliados en los manuales de referencia. Los ejercicios propuestos por el profesor (boletín nº 3) tienen que traerse trabajados a clase En el seminario correspondiente a este tema (S5), se resolverán en la pizarra estos u otros ejercicios propuestos in situ, y se resolverán las dudas que los alumnos planteen. Aquellos alumnos que tengan especial dificultad con los conceptos o cuestiones que se traten en este tema deberán contactar con el profesor para recibir el apoyo necesario. 5. Número de clases dedicadas al tema: 2 expositivas y ½ de seminario 11

12 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I TEMA 5. Elementos del grupo 15. Estudio del nitrógeno y de sus compuestos más importantes. 1. Sentido del tema (Introducción) En este tema se analizarán los métodos de obtención, los usos tecnológicos e industriales más habituales, las propiedades físicas y químicas y la reactividad de los elementos del grupo 15, prestando especial atención al nitrógeno. Además se estudiará la síntesis, estructura, reactividad y aplicaciones más importantes de sus compuestos más comunes. En el laboratorio se estudiarán las propiedades ácido-base de las sales amónicas. 2. Epígrafes del tema. Elementos del grupo 15: Características generales del grupo: configuración electrónica; estudio de sus posibilidades de enlace. Comportamiento peculiar del nitrógeno: Estudio del dinitrógeno Estado natural y preparación El enlace Propiedades físicas y químicas. Aplicaciones Hidruros de nitrógeno: el amoníaco: Propiedades Producción industrial Óxidos de nitrógeno: Clasificación y propiedades Oxiácidos y oxisales del nitrógeno: el ácido nítrico. Nitritos. Nitratos. Haluros de nitrógeno. 3. Bibliografía Rayner Canham, G. Química Inorgánica Descriptiva 2ª Ed.; Prentice Hall 2000, Capítulo 14. Se podrán ampliar los contenidos del tema en la bibliografía complementaria. 4. Actividades a desarrollar. En las clases expositivas serán explicados todos los epígrafes del tema, pero éstos deberán ser ampliados en los manuales de referencia. Los ejercicios propuestos por el profesor (boletín nº 4) tienen que traerse trabajados a clase En el seminario correspondiente a este tema (S6), se resolverán en la pizarra estos u otros ejercicios propuestos in situ, y se resolverán las dudas que los alumnos planteen. Aquellos alumnos que tengan especial dificultad con los conceptos o cuestiones que se traten en este tema deberán contactar con el profesor para recibir el apoyo necesario. 5. Número de clases dedicadas al tema: 3 expositivas y 1 de seminario 12

13 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I Tema 6. Estudio del fósforo y sus compuestos más importantes. 1. Sentido del tema (Introducción) En este tema se analizarán los métodos de obtención, los usos tecnológicos e industriales más habituales, las propiedades físicas y químicas y la reactividad del fósforo. Además se estudiará la síntesis, estructura, reactividad y aplicaciones más importantes de sus compuestos más comunes. Aunque las prácticas no incluyen la preparación de ningún derivado de fósforo, en el laboratorio se utilizará pentóxido de fósforo como agente desecante. 2. Epígrafes del tema. Estudio del fósforo: Perspectivas general de la química del fósforo. Estado natural Obtención industrial del fósforo Estructura y alotropía Propiedades físicas y químicas Hidruros de fósforo: fosfina Combinaciones oxigenadas: Óxidos, oxoácidos y oxosales: ácido fosfórico y fosfatos. Haluros de fósforo 3. Bibliografía Rayner Canham, G. Química Inorgánica Descriptiva 2ª Ed.; Prentice Hall 2000, Capítulo 14. Se podrán ampliar los contenidos del tema en la bibliografía complementaria. 4. Actividades a desarrollar. En las clases expositivas serán explicados todos los epígrafes del tema, pero éstos deberán ser ampliados en los manuales de referencia. Los ejercicios propuestos por el profesor (boletín nº 4) tienen que traerse trabajados a clase En el seminario correspondiente a este tema (S7), se resolverán en la pizarra estos u otros ejercicios propuestos in situ, y se resolverán las dudas que los alumnos planteen. Aquellos alumnos que tengan especial dificultad con los conceptos o cuestiones que se traten en este tema deberán contactar con el profesor para recibir el apoyo necesario. 5. Número de clases dedicadas al tema: 2 expositivas y 1 de seminario. 13

14 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I Tema 7. Elementos del grupo 14: Estudio del carbono y el silicio y de sus compuestos más importantes. 1. Sentido del tema (Introducción) En este tema se analizarán los métodos de obtención, los usos tecnológicos e industriales más habituales, las propiedades físicas y químicas y la reactividad de los elementos del grupo 14, con especial atención al carbono. Además se estudiará la síntesis, estructura, reactividad y aplicaciones más importantes de sus compuestos más comunes. Se sintetizará el hidrogenocarbonato de sodio en el laboratorio. 2. Epígrafes del tema. Características generales del grupo 14 Estudio del carbono: Isótopos Alotropía Combinaciones oxigenadas CO CO 2 Carbonatos e hidrogenocarbonatos Silicio. Dióxido de silicio. Silicatos. 3. Bibliografía Rayner Canham, G. Química Inorgánica Descriptiva 2ª Ed.; Prentice Hall 2000, Capítulo 13. Se podrán ampliar los contenidos del tema en la bibliografía complementaria. 4. Actividades a desarrollar. En las clases expositivas serán explicados todos los epígrafes del tema, pero éstos deberán ser ampliados en los manuales de referencia. Los ejercicios propuestos por el profesor (boletín nº 5) tienen que traerse trabajados a clase En el seminario correspondiente a este tema (S8), se resolverán en la pizarra estos u otros ejercicios propuestos in situ, y se resolverán las dudas que los alumnos planteen. Aquellos alumnos que tengan especial dificultad con los conceptos o cuestiones que se traten en este tema deberán contactar con el profesor para recibir el apoyo necesario. 5. Número de clases dedicadas al tema: 3 expositivas y 1 de seminario 14

15 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I Tema 8. Elementos del grupo 13. Estudio del boro y de sus compuestos más importantes. 1. Sentido del tema (Introducción) En este tema se analizarán los métodos de obtención, los usos tecnológicos e industriales más habituales, las propiedades físicas y químicas y la reactividad de los elementos del grupo 13, prestando especial atención al boro. Además se estudiará la síntesis, estructura, reactividad y aplicaciones más importantes de sus compuestos más comunes. En el laboratorio se sintetizará el peroxoborato sódico. 2. Epígrafes del tema. Características generales del grupo 13 Estudio del boro: - Estado natural Alotropía Propiedades Obtención Combinaciones hidrogenadas: los boranos Diborano Haluros de boro: propiedades catalíticas Combinaciones oxigenadas del boro. Boratos 3. Bibliografía Rayner Canham, G. Química Inorgánica Descriptiva 2ª Ed.; Prentice Hall 2000, Capítulo 12. Se podrán ampliar los contenidos del tema en la bibliografía complementaria. 4. Actividades a desarrollar. En las clases expositivas serán explicados todos los epígrafes del tema, pero éstos deberán ser ampliados en los manuales de referencia. Los ejercicios propuestos por el profesor (boletín nº 5) tienen que traerse trabajados a clase En el seminario correspondiente a este tema (S8), se resolverán en la pizarra estos u otros ejercicios propuestos in situ, y se resolverán las dudas que los alumnos planteen. Aquellos alumnos que tengan especial dificultad con los conceptos o cuestiones que se traten en este tema deberán contactar con el profesor para recibir el apoyo necesario. 5. Número de clases dedicadas al tema: ½ expositiva + 0/½ de seminario. 15

16 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I TEMA 9.- Elementos del grupo 18: los gases nobles 1. Sentido del tema (Introducción) En este tema se analizarán las tendencias generales de los elementos del grupo y se estudiarán los compuestos más importantes del xenón. 2. Epígrafes del tema. Características generales de los elementos del grupo. Propiedades especiales del helio. Aplicaciones de los gases nobles. El descubrimiento de la química de los gases nobles. Fluoruros y óxidos de xenón. 3. Bibliografía Rayner Canham, G. Química Inorgánica Descriptiva 2ª Ed.; Prentice Hall 2000, Capítulo 17. Housecroft C.E., Sharpe A.G., Química Inorgánica 2ª Ed.; Prentice Hall, 2006, Capítulo Actividades a desarrollar. En las clases expositivas serán explicados todos los epígrafes del tema, pero éstos deberán ser ampliados en los manuales de referencia. Aquellos alumnos que tengan especial dificultad con los conceptos o cuestiones que se traten en este tema deberán contactar con el profesor para recibir el apoyo necesario. 5. Número de clases dedicadas al tema: ½ expositiva 16

17 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I 5. - INDICACIONES METODOLÓGICAS Y ATRIBUCIÓN DE CARGA ECTS Atribución de créditos ECTS. TRABAJO PRESENCIAL EN EL AULA HORAS FACTOR TRABAJO PERSONAL DEL ALUMNO HORAS TOTAL Clases expositivas en grupo grande Clases interactivas en grupo reducido (Seminarios) 23 1,5 Estudio autónomo individual o en grupo 8 4 Resolución de ejercicios, u otros trabajos Tutorías 2 3 Preparación de las dudas a resolver Prácticas de laboratorio 20 0,4 Preparación del trabajo de laboratorio y elaboración de la memoria de las prácticas Examen 3 4,4 Repaso de preparación del examen Total horas trabajo presencial en el aula o en el laboratorio 56 - Total horas trabajo personal del alumno Actividades formativas en el aula con presencia del profesor A) Clases expositivas en grupo grande ( T en las tablas horarias): Lección impartida por el profesor que puede tener formatos diferentes (teoría, problemas y/o ejemplos generales, directrices generales de la materia ). El profesor puede contar con apoyo de medios audiovisuales e informáticos pero, en general, los estudiantes no necesitan manejarlos en clase. Habitualmente estas clases seguirán los contenidos de un Manual de referencia propuesto en la Guía Docente de la asignatura. B) Clases interactivas en grupo reducido ( S en las tablas horarias): Clase teórico/práctica en la que se proponen y resuelven aplicaciones de la teoría, problemas, ejercicios El alumno participa activamente en estas clases de distintas formas: entrega de ejercicios al profesor (algunos de los propuestos en boletines de problemas que el profesor entrega a los alumnos con la suficiente antelación); resolución de ejercicios en el aula, etc. El profesor puede contar con apoyo de medios audiovisuales e informáticos pero, en general, los estudiantes no los manejarán en clase. Se incluyen las pruebas de evaluación si las hubiere. C) Clases prácticas de laboratorio ( P en las tablas horarias): Se incluyen aquí las clases que tienen lugar en un laboratorio de prácticas. En ellas el alumno adquiere las habilidades propias de un laboratorio de química y consolida los conocimientos adquiridos en las clases de teoría. Para estas prácticas, el alumno dispondrá de un manual de prácticas de laboratorio, que incluirá consideraciones generales sobre el trabajo en el laboratorio, así como un guión de cada una de las prácticas a realizar, que constará de una breve presentación de los fundamentos, la metodología a seguir y la indicación de los cálculos a realizar y resultados a presentar. El alumno deberá acudir a cada sesión de prácticas habiendo leído atentamente el contenido de este manual. Si es posible, al comenzar cada sesión de prácticas, en un aula, los alumnos responden durante 5 o 10 minutos a unas cuestiones previas que el profesor califica y tiene en cuenta para la nota de prácticas. Tras una explicación del profesor, el alumno realizará individualmente, o en grupos de dos, las experiencias y cálculos necesarios para la consecución de los objetivos de la práctica, recogiendo en el diario de laboratorio el desarrollo de la práctica y los cálculos y resultados que procedan, presentando el mismo día o en la próxima sesión los 17

18 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I resultados, que serán evaluados. La asistencia a estas clases es obligatoria. Las faltas deberán ser justificadas documentalmente, aceptándose razones de examen y de salud, así como aquellos casos contemplados en la normativa universitaria vigente. La práctica no realizada se recuperará de acuerdo con el profesor y dentro del horario previsto para la asignatura. Después el alumno realizará individualmente, o en grupos de dos, las experiencias y cálculos necesarios para la consecución de los objetivos de la práctica, recogiendo en el diario de laboratorio el desarrollo de la práctica y los cálculos y resultados que procedan, presentando el mismo día o en la próxima sesión los resultados, que serán evaluados. E) Tutorías de pizarra en grupo muy reducido ( T en las tablas horarias): Tutorías programadas por el profesor y coordinadas por el Centro. En general, supondrán para cada alumno 2 horas por cuatrimestre y asignatura. Se proponen actividades como la supervisión de trabajos dirigidos, aclaración de dudas sobre teoría o las prácticas, problemas, ejercicios, lecturas u otras tareas propuestas; así como la presentación, exposición, debate o comentario de trabajos individuales o realizados en pequeños grupos. En muchos casos el profesor podrá exigir a los alumnos la entrega de ejercicios previa a la celebración de la tutoría. F) El alumno podrá encontrar el siguiente material de apoyo en el Campus Virtual de la USC: Guía Docente de la asignatura. Fichas resumen con un repaso de temas de Química General. Diapositivas utilizadas en las clases expositivas. Boletines de ejercicios propuestos para trabajar en las clases interactivas (seminarios y tutorías). Manual para las prácticas de laboratorio Recomendaciones para el estudio de la materia Es aconsejable una asistencia activa a las clases expositivas. Esto es especialmente válido para las clases dedicadas al tema 0, donde se van a resolver muchos ejercicios prácticos que aparecen recogidos en el boletín nº 1. Es importante mantener el estudio de la materia al día y entrenar con regularidad trabajando, individualmente/en grupo, los ejercicios propuestos en los boletines y que están pensados para adquirir las competencias descritas en el apartado 3 de esta guía. Estos ejercicios se trabajarán en las 8 clases interactivas previstas. Se recomienda la preparación de cada uno de los temas utilizando el manual de referencia propuesto para esta materia y, puntualmente en caso necesario, algún manual complementario. Una vez finalizada la lectura de un tema en el manual de referencia, es útil hacer un resumen de los puntos importantes, identificando los aspectos básicos relativos a cada grupo de elementos químicos que se deben recordar y asegurándose de conocer tanto sus propiedades como las reacciones químicas en las que pueden participar. La relación entre los contenidos de cada uno de los temas es fundamental para el aprendizaje de esta materia. Puede resultar de ayuda realizar esquemas para aspectos como enlace, obtención y reactividad. Es altamente deseable la participación activa en las clases de seminario, en las que se resolverán los ejercicios planteados, comentando las dificultades al resto de compañeros de seminario. Se recomienda la utilización de las horas de tutoría para resolver las dudas que surjan a lo largo del curso. Es imprescindible la preparación de las prácticas antes de la entrada en el laboratorio. En primer lugar, se deben repasar los conceptos teóricos importantes en cada experimento y, a continuación, es necesario leer con atención el guión de la práctica, 18

19 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I intentando entender los objetivos y el desarrollo del experimento propuesto. Cualquier duda que pudiera surgir deberá ser consultada con el profesor. 19

20 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I 5.4. Calendario de actividades que van a realizar los alumnos a lo largo del curso. 1º Semestre: Grupo A GRUPO A Setiembre Octubre Noviembre L Ma Mi X Vi T0 T T0 T S S S3 1 T0 T S3 2 L Ma Mi X V S2 2 S1 2 T1 T S2 3 S1 3 S3 3 T2 T2 2 2 P2 P2 P2 P1 P S2 4 S1 4 S3 4 T3 T3 P1 P3 P3 P3 P T4 T4 P4 P T6 1 T8 1 T7 1 T1 1 T4 1 T5 1 T2 1 T3 1 T6 1 T8 1 T7 1 L Ma Mi X Vi S2 5 S1 5 S3 5 T5 T T5 T S2 5 S1 6 S3 6 T6 T S2 7 S1 7 S3 7 T7 T8-9 Diciembre Otras actividades Notas L Ma Mi X Vi S S S T6 2 T8 2 T T1 2 T4 2 T5 2 T2 2 T3 2 Entrega de trabajos General Seminarios Tutorías No hay entregas programadas. Todos los ejercicios de los boletines tienen que traerse hechos por escrito a la clase de seminario correspondiente. Se recogerá, selectivamente, alguno de ellos. 23 Enero 3 Julio Exámenes 10:00 h Aulas: Biología/Física 16:00 h Aulas: Biología/Física T7 Clases expositivas (teóricas) L Clases interactivas (Seminarios) S1 (Grupo 1º), S2,, Sn Clases interactivas (tutorías) T1 (Grupo 1º), T2,., Tn Clases prácticas de laboratorio P1 (Grupo 1º), P2,, Pn Días no lectivos festivos Clases expositivas: Aula Química Técnica Seminarios: S1 Aula Química Técnica, S2 Aula Química Xeral, S3 Aula Química Analítica Tutorías: T2, T3 y T8 Aula Química Química Técnica, T1, T4, T5, T6 y T7 Aula 2.15, Prácticas de laboratorio: Laboratorio de Química Inorgánica

21 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I º Semestre: Grupo B GRUPO B Setiembre Octubre Noviembre L Ma Mi X Vi 5 L Ma Mi 1 X 2 V 3 L 3 Ma 4 Mi 5 X 6 Vi T0 T T0 T T0 T S4 1 S S T1 T1 S4 2 S S5 2 T2 T2 S4 3 S S5 3 T3 T3 S4 4 S S5 4 T4 T4 P5 P5 P T13 T10 T15 T12 T16 T11 T14 T9 S5 5 T5 T5 S4 5 S6 5 P8 P8 P6 P6 P T5 T S5 6 T6 T7 S4 6 S S5 7 T7 T7 S4 7 S6 7 P7 P7 P7 P8 Diciembre Otras actividades Notas L Ma Mi X Vi S5 8 T S4 8 S6 8 P5 P P6 P6 P7 P T13 T10 T T T16 T11 T14 T9 P8 P8 Entrega de trabajos General Seminarios Tutorías No hay entregas programadas. Todos los ejercicios de los boletines tienen que traerse hechos por escrito a la clase de seminario correspondiente. Se recogerá, selectivamente, alguno de ellos. 23 Enero 3 Julio Exámenes 10:00 h Aulas: Biología/Física 16:00 h Aulas: Biología/Física Clases expositivas (teóricas) T Clases interactivas (Seminarios) S1 (Grupo 1º), S2,, Sn Clases interactivas (tutorías) T1 (Grupo 1º), T2,., Tn Clases prácticas de laboratorio P1 (Grupo 1º), P2,, Pn Días no lectivos festivos Clases expositivas: Aula de Química Física Seminarios: Aula Q.F. (G4) / Q.O. (G5) / Q.I. (G6) Tutorías: Aula Q.F. / 2.12 Prácticas de laboratorio: laboratorio de Q. Inorgánica (2.23) 21

22 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I 6. Sistema de evaluación Indicaciones generales a) La evaluación de esta asignatura se hará mediante evaluación continua y la realización de un examen final. b) La evaluación continua se hará mediante la valoración de: controles escritos, la participación del estudiante en el aula, ejercicios realizados en las clases expositivas y en los seminarios, el trabajo realizado en las tutorías y las prácticas de laboratorio. Constará de tres componentes que contabilizarán en la nota final del alumno con los porcentajes siguientes: prácticas de laboratorio, 20 %; participación en el aula, seminarios y tutorías, 20 %. El alumno debe alcanzar la calificación de apto en las prácticas de laboratorio para superar la asignatura. c) El examen final podrá incluir una pregunta eliminatoria, con contenidos fundamentales de la asignatura que se correspondan con las competencias desarrolladas en esta programación docente, que deberá estar aprobada (calificada con un mínimo de cinco puntos sobre diez), para aprobar el examen. d) Para aprobar la asignatura, será necesario haber alcanzado una puntuación mínima de un 3,5 (tres puntos y medio sobre diez) en el examen final. e) La nota final de cada estudiante en la asignatura se obtendrá como resultado de aplicar la siguiente fórmula: Nota final = Máximo(N 2, N 1 x 0,4 + N 2 x 0,6) Siendo N 1 la nota numérica correspondiente a la evaluación continua (escala 0-10) y N 2 la nota numérica del examen final (escala 0-10), con la salvedad indicada en el apartado anterior. f) Los alumnos repetidores tendrán el mismo régimen de asistencia a las clases que los que cursan la asignatura por primera vez, con las salvedades siguientes: o A los estudiantes repetidores que hayan aprobado las prácticas de laboratorio en una edición previa, se les conservará la calificación obtenida en este apartado durante un máximo de dos cursos académicos. Por lo tanto, no tendrán que realizar nuevamente las prácticas de laboratorio. o Los alumnos repetidores que en la edición previa hayan obtenido la calificación de no apto en las prácticas de laboratorio, pero hayan superado la parte correspondiente a los contenidos teóricos de la asignatura, estarán exentos de asistir a las clases interactivas, excepto las prácticas de laboratorio, conservándoseles durante un máximo de dos cursos académicos la nota del examen y la correspondiente a los apartados restantes de la evaluación continua (seminarios y tutorías). Si, tras repetir las prácticas de laboratorio, obtuviesen la calificación de apto, serán aprobados en la asignatura con una nota y calificación, que será la que resulte de aplicar la fórmula del apartado e Indicaciones específicas Clases expositivas Dentro del porcentaje del 20% de la nota de la evaluación continua correspondiente a la participación en el aula, seminarios y tutorías, el 5% corresponderá a la participación activa en las clases expositivas. Clases interactivas (seminarios y tutorías en grupo reducido) El 15% de la nota final corresponderá a la evaluación continua en las clases interactivas. Tal como aparece recogido en el apartado anterior, la evaluación se hará mediante la valoración de la participación del estudiante en el aula (fundamentalmente ejercicios realizados en el encerado) y pequeños controles escritos periódicos. El trabajo propuesto para realizar en estas clases aparece recogido en una serie de boletines que se pondrán a disposición de los alumnos con la suficiente antelación (al menos dos semanas antes de la clase correspondiente) en el Aula Virtual de la 22

23 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I asignatura. Todos los ejercicios propuestos en estos boletines tienen que traerse concienzudamente trabajados a clase. Estos ejercicios se resolverán en el encerado, con la participación de los alumnos (se procurará que, a lo largo del curso, todos los alumnos matriculados intervengan y tengan al menos una nota por este concepto). El/la alumno/a llamado para resolver uno de estos ejercicios entregará una copia escrita al profesor. El que no lo tenga suficientemente trabajado será calificado con un 0 en esta prueba. Prácticas de laboratorio Los alumnos deben de hacer una preparación teórica básica antes de realizar el trabajo de laboratorio en cada práctica propuesta. Esa preparación básica consistirá fundamentalmente en leer el guión para conocer el objetivo de la práctica, saber lo que se va a hacer y por qué y realizar los cálculos necesarios para su desarrollo experimental. Antes de iniciar cada tanda de prácticas, los alumnos serán convocados para realizar un ejercicio previo a la realización de las sesiones prácticas, donde se evaluará si la tiene suficientemente bien preparada. Para la evaluación de las prácticas de laboratorio los ítems a evaluar serán los siguientes: organización y pulcritud en el laboratorio, ejecución de la práctica, memoria y cuestiones Recomendaciones de cara a la evaluación. El alumno debe repasar los conceptos teóricos introducidos en los distintos temas utilizando el manual de referencia y los resúmenes. El grado de acierto en la resolución de los ejercicios propuestos proporciona una medida de la preparación del alumno para afrontar el examen final de la asignatura. Aquellos alumnos que encuentren dificultades importantes a la hora de trabajar las actividades propuestas deben de acudir en las horas de tutoría del profesor, con el objetivo de que éste pueda analizar el problema y ayudar a resolver dichas dificultades. Es muy importante a la hora de preparar el examen resolver algunos de los ejercicios que figuran al final de cada uno de los capítulos del manual de referencia Recomendaciones de cara a la recuperación. El profesor analizará con aquellos alumnos que no superen con éxito el proceso de evaluación, y así lo deseen, las dificultades encontradas en el aprendizaje de los contenidos de la asignatura. También les proporcionará material adicional (cuestiones, ejercicios, etc.) para reforzar el aprendizaje de la materia. 23