FUNDAMENTOS DE QUÍMICA

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1 FUNDAMENTOS DE QUÍMICA Grado en FARMACIA Universidad de Alcalá Curso Académico 2013/14 Curso 1º Cuatrimestre 1º

2 GUÍA DOCENTE Nombre de la asignatura: Fundamentos de Química Código: Titulación en la que se imparte: Departamento y Área de Conocimiento: Carácter: Créditos ECTS: Curso y período Profesorado: Coordinador: Horario de Tutoría: Idioma en el que se imparte: GRADO EN FARMACIA Química Orgánica y Química Inorgánica (área de Química Inorgánica) 6 ECTS Teóricos Dra. Vanessa Tabernero Magro, Dra. Paula Ortega, Dra. Camino Gonzalez Arellano, Dra. Beatriz Rasines Dra. Vanessa Tabernero Magro Mediante cita a previa Español 1. PRESENTACIÓN El programa de esta asignatura pretende recordar y reforzar los principios fundamentales del estudio de la Química. En los primeros temas se desarrollan conceptos básicos sobre la naturaleza de la materia. Como aplicación de los mismos se estudian algunos de los fenómenos que se originan en el interior de los núcleos de los átomos, se discuten aspectos de estabilidad e inestabilidad nuclear, así como de los efectos de la radiactividad ionizante sobre la materia, aportando ejemplos de su aplicación en química, biología y medicina. Seguidamente se estudian las reacciones químicas revisando los aspectos de termodinámica, cinética y equilibrio químico. Pasaremos a describir dos de los estados físicos de la materia (gases y líquidos) para, finalmente, detenernos en las disoluciones, de gran importancia a nivel industrial y en procesos relacionados con la vida. A continuación, se analiza la evolución del concepto ácido-base, se tratan los equilibrios de solubilidad y las reacciones de precipitación, y se revisan los procesos redox, atendiendo a los aspectos cualitativos y cuantitativos de todos ellos. Prerrequisitos y Recomendaciones (si es pertinente) Se recomienda haber cursado Química en el último año del Bachillerato 2

3 2. COMPETENCIAS Competencias genéricas (Orden CIN/2137/2008, 3 de julio) a las que contribuye esta materia: 1. Conocer y comprender las características de las reacciones en disolución, los diferentes estados de la materia y los principios de termodinámica y su aplicación a las ciencias farmacéuticas. 2. Conocer y comprender las características de las reacciones en disolución, los diferentes estados de la materia y los principios de termodinámica y su aplicación a las ciencias farmacéuticas. 3. Conocer y comprender las propiedades características de los elementos y sus compuestos, así como su aplicación en el ámbito farmacéutico. Competencias específicas: 1. Conocer las formas de nombrar los compuesto químcos, las fórmulas que los representan y la relación con su composición cuantitativa. 2. Describir un cambio químico mediante una reacción química y comprender las relaciones cuantitativas (estequiométricas) existentes entre reactivos y productos. 3. Valorar la importancia de las constantes de equilibrio, conocer su significado y su forma de expresarlas en distintas reacciones reversibles (ácido-base, equilibrios de solubilidad y reacciones de precipitación). 4. Describir las principales características de los gases y líquidos, y saber expresar las concentraciones de las disoluciones en distintas unidades. 5. Identificar las reacciones de oxidación-reducción, relacionar los conceptos de oxidante y reductor y conocer la reglas para la determinación del número de oxidación de una especie. Conocer el funcionamiento de las pilas galvánicas y calcular el voltaje de una pila, a partir de la tabla de potenciales de reducción estándar. 6. Estudiar los aspectos cuantitativos de los procesos de oxidación-reducción no espontáneos (electrólisis). 3. CONTENIDOS Teóricos: Los contenidos teóricos se han estructurado en 4 bloques temáticos con un total de 9 temas: Bloque I.- CONCEPTOS BÁSICOS Tema 1.- Formulación y nomenclatura de sustancias inorgánicas. Tema 2.- Partículas fundamentales: electrón, protón y neutrón. Número atómico y másico. Isótopos. Masas isotópicas. Masas atómicas. Los elementos de la tabla periódica. Tema 3.- Estabilidad de los núcleos atómicos. Radiactividad. Series radiactivas. Velocidad de desintegración. Efectos biológicos de la radiactividad. Aplicaciones de la radiactividad en Química, Biología y Medicina. 3

4 Tema 4.- Compuestos y moléculas. Cantidad química de una sustancia. Naturaleza y tipos de disoluciones. Expresiones de concentración. Ecuaciones químicas. Cálculos estequiométricos. Bloque II.-GASES, LÍQUIDOS Y DISOLUCIONES Tema 5. Gases y líquidos. Propiedades de los gases. Leyes elementales de los gases. Ecuación de los gases ideales. Gases reales. Propiedades de los líquidos. Cambios de fase. Diagramas de fase. Tema 6.-. Propiedades coligativas de las disoluciones de no electrolitos. Propiedades de las disoluciones de electrólitos. Coloides. Bloque III.-REACTIVIDAD QUÍMICA Tema 7.- Procesos ácido-base. Evolución del concepto ácido-base. Ácidos y bases de Arrhenius. Ácidos y bases de Bronsted-Lowry. Clasificación de los ácidos próticos. Equilibrios de ácidos y bases en agua. Constantes de acidez. Autoionización del agua y escala de ph. Hidrólisis. Efecto del ion común en los equilibrios ácido-base. Cálculos de ph en mezclas de ácidos y bases. Disoluciones reguladoras. Tema 8.- Equilibrios de solubilidad. y reacciones de precipitación. Efecto del ion común en los equilibrios de solubilidad. Relación entre ph y solubilidad. Tema 9.- Procesos de oxidación-reducción. Conceptos de oxidación y reducción. Estado de oxidación. Ajuste de reacciones redox. Celdas galvánicas. Potenciales de reducción estándar. Baterias y pilas. Aspectos cuantitativos de la electrólisis. Otras Actividades: Los aspectos prácticos de este programa se desarrollarán mediante clases de seminario que se impartirá cada vez que concluya la exposición teórica de un tema. Para ello, el profesor propondrá una serie de cuestiones relativas al tema que el alumno estudiará con antelación y serán resueltas en dicha clase, fomentando su capacidad de razonamiento y su destreza en la resolución de problemas. Con el fin de conseguir este propósito se hace necesaria la participación de los alumnos que podrán proponer en clase todas las cuestiones que consideren oprtunas acerca del tema Adicionalmente, el alumno podrá realizar dos trabajos individuales planteando cuestiones relativas a los temas impartidos en clase de acuerdo con la siguiente distribución: Trabajo 1- cuestiones de los temas 1-5 Trabajo 2- cuestiones de los temas Programación de los contenidos Unidades temáticas I. CONCEPTOS BÁSICOS Temas Tema 1.- Formulación y nomenlatura. Tema 2.- Partículas fundamentales. Compuestos y moléculas. Tema 3.- Química nuclear. Tema 4. -Estequiometría Horas de dedicación 10 h T, 9 h S 4

5 II.- GASES, LÍQUIDOS Y DISOLUCIONES. III.- REACTIVIDAD QUÍMICA Tema 5.- Gases y líquidos. Tema 6.- Propiedades coligativas Tema 6.- Procesos ácido-base. Tema 7.- Equilibrios de solubilidad y reacciones de precipitación. Tema 8.- Procesos de oxidación-reducción 3 h T, 3 h S 11 h T, 12 h S 4. METODOLOGÍAS DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE. ACTIVIDADES FORMATIVAS 4.1. Distribución de créditos (especificar en horas) Número de horas presenciales: Número de horas del trabajo propio del estudiante: Total horas Clases en grupos grandes: 24 horas Clases en grupos reducidos: 24 horas 150 h Estudio autónomo y elaboración de trabajos 102 horas 4.2. Estrategias metodológicas, materiales y recursos didácticos En las actividades presenciales Grupo grande (T): clases expositivas y discusión con el alumnado. El desarrollo de las lecciones se llevará a cabo en pizarra y se completará con presentaciones mediante ordenador y proyector, elaboradas por el profesor. El material utilizado en clase, así como los problemas y ejercicios a resolver, podrá estar disponible para los estudiantes al comienzo de cada tema, así como en la página web de la asignatura. Para la preparación y ampliación de los contenidos se utilizarán los libros recogidos en la bibliografía. 3 ECTS. Grupo reducido (S): Grupo reducido (S): Al finalizar cada tema o conjunto de temas se realizarán seminarios que consistirán en sesiones de discusión y resolución de problemas y ejercicios previamente trabajados por los estudiantes. Estas sesiones de seminario se realizarán en pequeños grupos de trabajo para que cada estudiante pueda plantear las dudas y la dificultad que su resolución le ha planteado. 3 ECTS.. Materiales y recursos, Antes de las lecciones expositivas el alumno dispondrá de los libros recogidos en la bibliografía recomendada en la biblioteca de la Facultad. En algunos casos 5

6 contará con el material audiovisual utilizado en las lecciones (transparencias, diapositivas o presentaciones PowerPoint) a través de la red (Plataforma de Aula Virtual o Mi Portal) con objeto de preparar previamente las lecciones. En las sesiones de seminario, el alumno dispondrá previamente de una colección de problemas o ejercicios propuestos a discutir. En las actividades no presenciales Estudio autónomo. Análisis y asimilación de los contenidos de la materia, resolución de problemas, consulta bibliográfica, lecturas recomendadas, uso de aplicaciones virtuales de simulación, preparación de trabajos individuales y/o grupales y pruebas de autoevaluación. Utilización del aula virtual para favorecer el contacto de los alumnos con la asignatura fuera del aula, así como facilitar su acceso a información seleccionada y de utilidad para su trabajo no presencial. 5. EVALUACIÓN: Procedimientos, criterios de evaluación y de calificación 1 En cada curso académico el estudiante tendrá derecho a disponer de dos convocatorias, una ordinaria y otra extraordinaria. La convocatoria ordinaria estará basada en la evaluación continua, salvo en aquellos casos contemplados en la normativa de evaluación de la UAH 1 (Art. 8.3) en los que el alumno podrá acogerse a un procedimiento de evaluación final. Para acogerse a este procedimiento de evaluación final, el estudiante tendrá que solicitarlo por escrito al Decano o Director de Centro en las dos primeras semanas de impartición de la asignatura, explicando las razones que le impiden seguir el sistema de evaluación continua. En el caso de aquellos estudiantes que por razones justificadas no tengan formalizada su matrícula en la fecha de inicio del curso o del periodo de impartición de la asignatura, el plazo indicado comenzará a computar desde su incorporación a la titulación 1. Convocatoria Ordinaria Evaluación Continua: Se regirá de acuerdo a la normativa de evaluación de la UAH 1 (Art. 9). La asistencia a clases, seminarios y tutorías es obligatoria y sólo se admitirán faltas hasta un máximo del 20%. Se evaluará la participación activa de los alumnos en todas las actividades 1 Siguiendo la Normativa reguladora de los procesos de evaluación de los aprendizajes, aprobada en Consejo de Gobierno de 24 de Marzo de 2011, es importante señalar los procedimientos de evaluación: por ejemplo evaluación continua, final, autoevaluación, co-evaluación. Instrumentos y evidencias: trabajos, actividades. Criterios o indicadores que se van a valorar en relación a las competencias: dominio de conocimientos conceptuales, aplicación, transferencia conocimientos. Para el sistema de calificación hay que recordar la Normativa del Consejo de Gobierno del 16 de Julio de

7 presenciales y trabajos realizados, así como las habilidades desarrolladas durante las enseñanzas prácticas. Los alumnos deberán demostrar un nivel mínimo en la adquisición de las competencias correspondientes para que se obtenga su calificación global. Los conocimientos de la materia se valorarán mediante 2 pruebas parciales (y/o una prueba global) escritas u orales. Participar en la evaluación continua supone consumir la convocatoria ordinaria. Los estudiantes de evaluación continua que deseen figurar como no presentados en esta convocatoria deberán comunicarlo por escrito en la secretaría del Departamento en el plazo establecido (hacía la mitad de la asignatura). En caso de no superar la convocatoria ordinaria, los alumnos tendrán derecho a realizar un examen final en la convocatoria extraordinaria. Evaluación Final: Se realizará un examen que consistirá en preguntas, problemas y/o ejercicios prácticos que permitan valorar la adquisición de las competencias recogidas en la guía docente. Convocatoria Extraordinaria Se realizará un examen que consistirá en preguntas, problemas y/o ejercicios prácticos que permitan valorar la adquisición de las competencias recogidas en la guía docente. CRITERIOS DE EVALUACIÓN: Participación activa en las clases y actividades propuestas. Conocimiento y comprensión de conceptos, fundamentos y metodologías. Aplicación e integración de los contenidos a situaciones y problemas concretos. Resolución comprensiva de ejercicios y cuestiones. Sentido crítico y argumentación coherente en las ideas. Estudio y planificación de las sesiones prácticas, previo a su realización. Cumplimiento de las normas de seguridad en el laboratorio. Destreza en la realización de las prácticas en el laboratorio, análisis de datos e interpretación razonada de los resultados. CRITERIOS DE CALIFICACIÓN: Convocatoria ordinaria Evaluación continua: el aprendizaje de cada alumno se valorará mediante datos objetivos procedentes de: - Actividades llevadas a cabo por los alumnos, participación en los seminarios y/o pruebas escritas: 100 %. - Prueba global final: sólo en el caso de que los alumnos no hayan superado las pruebas parciales será de un 100%. Evaluación final: Se realizará una prueba presencial que consistirá en preguntas, problemas y/o ejercicios que permitan valorar la adquisición por parte del alumno de las competencias recogidas en la guía docente. Para aprobar la asignatura es necesario superar esta parte con nota igual o superior a 5. 7

8 Convocatoria extraordinaria: Se realizará una prueba presencial que consistirá en preguntas, problemas y/o ejercicios que permitan valorar la adquisición por parte del alumno de las competencias recogidas en la guía docente. Para aprobar la asignatura es necesario superar esta parte con nota igual o superior a BIBLIOGRAFÍA Bibliografía Básica: 1- R. H. Petrucci, W. S. Harwood, F. G. Herring, Química General, Prentice Hall, 8ª edición, BAF54PET. 2- A. G. Sharpe, C. E. Housecroft, Química Inorgánica, Pearson Education, 2ª edición, BAC546HOU. 3- W. R. Peterson, Formulación y nomenclatura en Química Inorgánica, Editorial Reverté, Barcelona, 14ª edición, BAF PET. 8