TITULACIÓN: Grado en Química CENTRO: Facultad de Ciencias Experimentales CURSO ACADÉMICO: GUÍA DOCENTE

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1 TITULACIÓN: Grado en Química CENTRO: Facultad de Ciencias Experimentales CURSO ACADÉMICO: GUÍA DOCENTE 1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA NOMBRE: Química Analítica Instrumental I CÓDIGO: CURSO ACADÉMICO: TIPO: fundamental Créditos ECTS: 6 CURSO: segundo CUATRIMESTRE: segundo 2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO NOMBRE: Pilar Ortega Barrales CENTRO/DEPARTAMENTO: Química Física y Analítica ÁREA: Química Analítica Nº DESPACHO: B portega@ujaen.es TLF: URL WEB: NOMBRE: Luis Ballesteros García CENTRO/DEPARTAMENTO: Química Física y Analítica ÁREA: : Química Analítica Nº DESPACHO: B LBALLES@UJAEN.ES TLF: URL WEB: www4.ujaen.es/~lballes NOMBRE: Juan Francisco García Reyes CENTRO/DEPARTAMENTO: Química Física y Analítica ÁREA: : Química Analítica Nº DESPACHO: B jfgreyes@ujaen.es TLF: URL WEB:

2 3. PRERREQUISITOS, CONTEXTO Y RECOMENDACIONES PRERREQUISITOS: CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN: Es el primer contacto dentro de la titulación con las técnicas instrumentales de análisis. Con ella se pretende proporcionar al alumno los conocimientos básicos y aplicados de las principales técnicas ópticas y electroanalíticas, así como los criterios que le permitan seleccionar el método analítico mas adecuado para resolver un problema analítico e interpretar los resultados obtenidos. RECOMENDACIONES Y ADAPTACIONES CURRICULARES: 4. COMPETENCIAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE código Denominación de la competencia B2. Capacidad de organización y planificación B5 Capacidad para la gestión de datos y la generación de información / conocimiento mediante el uso de las nuevas tecnologías de información y comunicación. Q6 Destreza en el manejo y procesado informático de datos e información química P4 Habilidad para manejar instrumentación química estándar, como la que se utiliza para investigaciones estructurales y separaciones C16 Estudio de las técnicas instrumentales y sus aplicaciones C18 Metrología de las procesos químicos incluyendo la gestión de la calidad Resultados de aprendizaje Resultado 1 Conoce los principios básicos sobre las principales técnicas instrumentales ópticas y electroanalíticas, en cuanto al fundamento e instrumentación Resultado 2 Adquiere la capacidad de seleccionar la técnica instrumental más adecuada en función del problema analítico planteado. Resultado 3 Sabe utilizar la instrumentación de alguna de las técnicas ópticas y electroanalíticas más representativas Resultado 4 Sabe tratar y analizar los resultados obtenidos experimentalmente con la aplicación de algunas de las técnicas explicadas

3 5. CONTENIDOS Tema 1. Generalidades sobre la química analítica instrumental Introducción. Clasificación de las técnicas instrumentales. Operaciones de medida: señal analítica. Relación señal-ruido. Características analíticas de los métodos instrumentales: parámetros de calidad. Calibración química: tipos. Tema 2. Introducción y principios generales de las técnicas ópticas Introducción. Naturaleza de la radiación electromagnética. Interacción de la radiación con la materia. Clasificación de las técnicas ópticas de análisis. Técnicas espectroscópicas. Tipos de espectros y mecanismos de interacción. Técnicas no espectroscópicas. Principios básicos Tema 3. Componentes básicos de los instrumentos espectroscópicos Introducción. Fuentes de energía radiante: continuas, de líneas y láseres. Selectores de longitud de onda: filtros y monocromadores. Recipientes de muestra. Detectores: fotográficos, de fotones y térmicos. Procesadores de señal e instrumentos de lectura. Instrumentos espectroscópicos: diseños y tipos. Fibra óptica. Tema 4. Espectroscopía de absorción molecular Introducción. Espectroscopía UV-Vis. Teoría de la absorción. Especies absorbentes y tipos de transiciones. Ley de la absorción de radiación: Ley de Beer y sus limitaciones. Instrumentación. Diseños básicos. Metodología. Aplicaciones: Espectroscopia infrarroja. Teoría de la absorción en IR. Instrumentación. Aplicaciones. Tema 5. Espectroscopía de luminiscencia molecular Introducción. Formas de excitación y procesos de desactivación: fotoluminiscencia y quimioluminiscencia. Relación entre intensidad de luminiscencia y concentración. Instrumentación en fotoluminiscencia: componentes básicos. Metodología. Aplicaciones analíticas. Quimioluminiscencia: generalidades. Tema 6. Introducción a la espectroscopía atómica Introducción. Tipos de espectros atómicos. Ensanchamiento de las líneas atómicas. Clasificación de las técnicas espectroscópicas atómicas. Comparación entre las técnicas espectroscópicas atómicas y moleculares. Tema 7. Espectroscopía de absorción atómica. Fundamento. Atomización con llama. Fenómenos que tienen lugar en la llama, tipos de llama y sus temperaturas. Atomización electrotérmica. Horno de grafito. Componentes básicos de la instrumentación. Interferencias. Correctores de fondo. Comparación entre la técnica con atomización con llama y electrotérmica. Aplicaciones analíticas. Técnicas de generación de compuestos volátiles. Hidruros y vapor frío Tema 8. Espectroscopía de emisión atómica. Atomización con llama: fotometría de llama. Instrumentación básica. Interferencias. Aplicaciones. Espectroscopia de emisión con plasma. Plasma analítico: definición y caracterización. Generación del plasma. El plasma de radiofrecuencia acoplado por inducción (ICP). Instrumentación. Interferencias. Aplicaciones. Comparación entre los métodos de llama, electrotérmicos y los métodos con fuentes de plasma. Tema 9. Técnicas ópticas no espectroscópicas Turbidimetría y nefelometría. Fundamentos: analogías y diferencias. Reflexión y dispersión. Variables que afectan a las medidas. Instrumentación. Aplicaciones analíticas. Otras técnicas Tema 10. Introducción a las técnicas electroanalíticas Generalidades. Celdas electroquímicas. Potencial de celda y potencial de electrodo. Corrientes en las

4 celdas electroquímicas: corrientes faradaicas y no faradaicas. Polarización. Clasificación de las técnicas electroanalíticas. Tema 11. Potenciometría Características de las técnicas potenciométricas. Electrodos de referencia. Electrodos indicadores: metálicos y de membrana. Electrodos selectivos de iones. Tipos: potenciometría directa y valoraciones potenciométricas. Instrumentación. Aplicaciones analíticas Tema 12. Voltamperometría. Fundamento. Clasificación: señales de excitación. Voltamperometría de barrido lineal con electrodo de gotas de mercurio y con electrodo de superficie constante. Instrumentación. Aplicaciones analíticas. Técnicas de impulsos. Técnicas de redisolución. Fundamento. Etapas.Tipos. Aplicaciones analíticas. Tema 13. Otras técnicas electroanalíticas Electrogravimetría. Fundamento. Electrólisis a potencial constante. Electrólisis a potencial de electrodo controlado. Instrumentación. Aplicaciones. Culombimetrías. Fundamento. Valoraciones culombimétricas. Instrumentación. Aplicaciones Analíticas. Conductimetría. Principios generales. Instrumentación. Aplicaciones analíticas Tema 14. Introducción a las técnicas quimiométricas I Quimiometría: concepto, origen y tendencias. Clasificación. Pruebas de significación paramétricas: comparación de una media experimental con un valor de referencia y comparación de las medias de dos muestras. Valores discrepantes. Análisis de la varianza (ANOVA) Tema 15. Introducción a las técnicas quimiométricas II Calibración lineal univariante. Regresión: desviación estándar del ajuste lineal. Intervalos de confianza para la pendiente y ordenada en el origen. El uso de rectas de regresión para comparar métodos analíticos. Rectas de regresión ponderadas. Calibración multivariante: introducción. Clasificación 6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES ACTIVIDADES HORAS PRESENCIALES HORAS DE TRABAJO AUTÓNOMO TOTAL DE HORAS CRÉDITOS ECTS COMPETENCIAS (Códigos) Clases expositivas ,5 C16 y C18 Seminarios B5, C18 y Q6 Prácticas de laboratorio B2, Q6 y P4 Tutorías ,2 Examen 3 4,5 7,5 0,3 C16 TOTALES:

5 7. SISTEMA DE EVALUACIÓN ASPECTO CRITERIOS INSTRUMENTO PESO Conocimientos teóricos de la materia Dominio de los conocimientos teóricos de la materia Examen teórico 70% Resolución de ejercicios y problemas y participación activa en los seminarios Realización de las prácticas Implicación, dominio y habilidad en la resolución de ejercicios y problemas Elaboración de un guión de prácticas y participación activa en las mismas Evaluación, seguimiento y control del trabajo realizado en los seminarios Evaluación de cuestionarios, corrección del guión, seguimiento y control de las prácticas 15% 15% 8. DOCUMENTACIÓN/BIBLIOGRAFÍA ESPECÍFICA O BÁSICA: - HERNANDEZ HERNANDEZ, L., GONZÁLES PEREZ, C., Introducción al análisis instrumental, 1ª ed, Ariel, Barcelona, SKOOG, D.A., HOLLER, F.J., NIEMAN, T.A., Principios de Análisis Instrumental, 5ª ed., McGraw-Hill, Madrid, WILLARD, H.H., MERRIT, L.L., Jr., DEAN, J.A., SETTLE, F.A., Jr., Métodos Instrumentales de Análisis, 7ª Ed., Grupo Editorial Iberoamérica, México, ROUESSAC F., ROUESSAC A., Análisis Químico, McGraw-Hill, Madrid, RUBINSON, J.F., RUBINSON, K.A., Análisis Instrumental, Prentice Hall, Mexico, JAMES N. MILLER Y JANE C. MILLER, Estadística y Quimiometría para Química Analítica 4ed, Pearson Educación, Madrid, GUILLERMO RAMIS Y Mª CELIA GARCÍA, Quimiometría, Editorial Síntesís, 2001 Madrid - CHRISTIAN, G.D., Analytical Chemistry, John Wiley, 2ª Ed., 1977 GENERAL Y COMPLEMENTARIA: - PINGARRÓN CARRAZÓN, J.M., SÁNCHEZ BATANERO, P., Química Electroanalítica. Fundamentos y Aplicaciones, Síntesis, Madrid, EWING, G.W. (Ed.), Analytical Handbook Instrumentation, Marcel Dekker, New York,

6 9. CRONOGRAMA (segundo cuatrimestre) SEMANA Clases expositivas Seminarios, ejercicios y problemas Tutorias colectivas Prácticas de laboratorio Trabajo autónomo Exámenes Observaciones Cuatrimestre 2º 1ª: febrero ª: 27 febrero - 2 marzo 2 3 3ª: 5-9 marzo ª: marzo ª: marzo ª: marzo ª: abril ª: abril ª: abril ª: 30 abril - 4 mayo ª: 7-11 mayo ª: mayo ª: mayo ª: 28 mayo - 1 junio ª: 4-8 junio 16ª: 9-15 junio 17ª: junio ª: junio 19ª: 30 junio - 6 julio 20ª: 7-11 julio HORAS TOTALES: Periodo de exámenes