FUNDAMENTOS DE QUIMICA ANALÍTICA CNQ220

Transcripción

1 FUNDAMENTOS DE QUIMICA ANALÍTICA CNQ220 OBJETIVOS GENERALES Aprender los principios fundamentales del equilibrio químico aplicado a: a. Determinaciones gravimétricas. b. Determinaciones volumétricas de neutralización ácido base, precipitación, complejación y oxido reducción. ESPECÍFICOS Al finalizar el curso, el estudiante debe estar capacitado para: a. Emplear adecuadamente la terminología usada en la química analítica. b. Comparar los resultados de los cálculos analíticos con los principios teóricos que los sustentan. c. Conocer algunos métodos estándar de análisis gravimétrico y volumétrico. d. Calcular la composición y concentración de sistemas en solución. e. Preparar soluciones buffer. f. Reconocer los diferentes tipos de reacciones (neutralización, precipitación, complejación y redox) y sus aplicaciones. g. Interpretar la información obtenida de las diferentes curvas de titulación. ACTIVIDADES Durante cada uno de los temas del curso se entregará un taller de práctica, el cual será publicado en la plataforma para que lo puedan descargar. Este taller que puede se realizado en forma individual o colectivo no es calificable, pero será de gran ayuda para la preparación de los exámenes. Igualmente, este trabajo será socializado en clase con la ayuda del profesor después de terminado el tema. También se incluirán sesiones en aulas de informáticas para trabajar con hojas de cálculos que faciliten la visión del análisis químico cualitativo y cuantitativo y temas relacionados. METODOLOGÍA El tema será impartido mayoritariamente en clases magistrales apoyados con recursos virtuales en dos sesiones semanales de dos horas cada una, las clases tipo problema se impartirán en el aula en forma de talleres participativos donde los estudiantes resuelven las dudas en forma cooperativa bajo la supervisión del profesor. El uso de la plataforma Moodle será de gran importancia en el desarrollo de este curso, para lo cual los estudiantes tendrán una sección disponible al comienzo del semestre para que se familiaricen con su uso. Con ayuda del material bibliográfico y de los medios de comunicación masivos como el internet. Se realizarán actividades de Aprendizaje Basado en Problemas y Actividades

2 Cooperativas, las cuales serán realizadas en grupos pequeños. Los resultados de estas actividades serán expuestos y discutidos en clase, en forma de presentación o en formato de póster. Para desarrollar el taller, cada estudiante tendrá acceso a varios sitios de la red con temas relacionados del curso, donde encontrará suficiente información teórica que complementa lo visto en clase y ejercicios resueltos. Las horas de asesoría serán usadas por los estudiantes para resolver dudas, ya sea en la parte teórica o en la parte de solución de ejercicios, los cuales serán guiados por el profesor, pero no resueltas para facilitar el auto aprendizaje del estudiante. EVALUACIÓN PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN La evaluación se realizará mediante prueba escrita al final del tema, que constará de preguntas cortas de tipo teórico, o de ejercicios prácticos. Los ejercicios a desarrollar serán enfocados a resolver problemas reales, de tal forma que oriente al estudiante en su propia práctica. El porcentaje de la evaluación estará definido de la siguiente manera: 1. Conceptos básicos y gravimetría (12%) 2. Métodos volumétricos y sistemas simples acido base (13%) 3. Solubilidad de los precipitados (12%) 4. Complexometría (13%) 5. Oxido Reducción (12%) 6. Trabajo de investigación (13%) 7. Laboratorio (25%) Al frente de cada tema aparece el porcentaje de la evaluación, la cual debe sumar en total el 100% incluyendo el laboratorio Las bonificaciones están incluidas en el porcentaje de los parciales y se definirán en el aula de clase. PROGRAMA DETALLADO CONTENIDO 1) Conceptos básicos y gravimetría (12%) a) Introducción a la química analítica b) Clasificación y etapas de los métodos de análisis c) Composición química de las soluciones d) Formas de expresar composición y concentración e) Relaciones estequiométricas f) Reactivo limite g) Introducción a la gravimetría

3 h) Factor gravimétrico i) Métodos gravimétricos por precipitación y volatilización j) Ejercicios de aplicación k) Cálculos en gravimetría 2) Métodos volumétricos y sistemas simples acido base (13%) a) Introducción a la volumetría b) Conceptos básicos c) Solución estándar y patrones primarios d) Los métodos volumétricos de análisis e) Cálculos volumétricos f) Soluciones de ácidos y bases fuertes monoproticos g) Soluciones de ácidos y bases débiles monoproticas h) Solución reguladora o tampón i) Indicadores j) Curvas de titulación k) Problemas típicos 3) Solubilidad de los precipitados (12%) a) Producto de solubilidad b) Efecto del ión común c) Efecto del ph d) Efecto de la hidrólisis e) Efectos de la formación de complejos f) Separación de iones (precipitación fraccionada) g) Concepto de actividad h) Titulaciones de precipitación i) Derivación de las curvas de titulación. 4) Complexometría a) Introducción al análisis complexométrico. b) Definición de núcleo metálico, ligando y numero de coordinación. c) Cálculos complexométricos usando ligandos monodentados. d) Cálculos complexométricos usando ligandos polidentados (EDTA). e) Métodos complexométricos de análisis. f) Curvas de titulación con EDTA. g) Aplicación de la complexométricos para análisis de aguas (dureza). h) Ejercicios de aplicación. 5) Oxido Reducción (12%) a) Introducción al análisis REDOX b) Balanceo de reacciones REDOX por semi-reacciones c) Celdas electroquímicas (galvánicas y electrolíticas) d) Representación en notación de barras de celdas electroquímicas e) Definición de potencial de electrodo y estándar de electrodo f) Cálculos de potencial de electrodo con la concentración g) Cálculos de potencial de celda

4 h) Cálculos de constantes de equilibrio de reacciones REDOX i) Cálculos de constantes de equilibrio (ka, Kps, kf) a partir de potencial de celda j) Curvas de titulación REDOX 6) Trabajo de investigación (13%) 7) Laboratorio (25%) Al frente de cada tema aparece el porcentaje de la evaluación, la cual debe sumar en total el 100% incluyendo el laboratorio BIBLIOGRAFIA Texto Guía: Skoog, Douglas A. West, Donald M. Holler, F. James Crouch, Stanley R. Fundamentos de química analítica 8. ed. México: Thomson, Otros textos: Harris, Daniel C. Análisis químico cuantitativo 3. ed.. España: Reverte, Musakin, A. P. Problemas y ejercicios de análisis cuantitativo. Rusia: Editorial Mir, Ayres, Gilbert H. Análisis químico cuantitativo. Medellín: Harla, Harris, Daniel C. Análisis químico cuantitativo. Medellín: Grupo Editorial Iberoamérica, Granados, Ángel N. Fundamentos de química analítica Medellín: Universidad de Antioquia, Centro de Educación a Distancia y Extensión, Skoog, Douglas A. West, Donald M. Holler, F. James Crouch, Stanley R. Fundamentos de química analítica 8. ed. México: Thomson, Clavijo D. A. Fundamentos de química analítica: equilibrio iónico y análisis químico Bogotá : Universidad Nacional de Colombia, REVISTAS: Analytical Abstracts Analytical Chemistry Chemical Abstracts Chemist Analyst Journal of Chemical Education Analítica Chimica Acto. Además, cada estudiante podrá acceder a varios sitios de la red, los cuales presentan información de apoyo para la solución de talleres ( y a las clases teóricas). Los sitios mas recomendados son los siguientes:

5