1. Identificación. Identificación de la Asignatura. Equipo docente 2010/2011

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1 GUÍA DE LA ASIGNATURA DE GRADO 2010/2011 QUÍMICA INORGÁNICA I 1. Identificación Identificación de la Asignatura Asignatura: Quimica Inorgánica I Titulación: Grado Química Código: 1626 Curso: 2º Grupos: 1 Tipo: Presencial Modalidad: Obligatoria Coordinador: José Ruiz López Créditos ECTS de la asignatura: 9 Número de horas por crédito ECTS: 25 horas. Estimación del volumen de trabajo del alumno (horas): 225 Duración: Anual Idiomas en los que se imparte: Castellano Equipo docente Coordinadora: NOMBRE DEL COORDINADOR: José Ruiz López Área: Química Inorgánica Departamento: Química Inorgánica Categoría profesional: Catedrático de Universidad jruiz@um.es Páginas Web: El profesor está adscrito a las tutorías electrónicas. Horario de atención al alumnado: PERIODO(1) DIA HORA INICIO HORA FIN Anual L, M, X, J 13:00 14:00 TELÉFONO Y UBICACIÓN Facultad de Química, B1.3B.021A Anual V 16:00 17: Facultad de Química, B1.3B.021A NOMBRE DEL PROFESOR: Gregorio Sánchez Gómez 1

2 Área: Química Inorgánica Departamento: Química Inorgánica Categoría profesional: Catedrático de Universidad Páginas Web: El profesor está adscrito a las tutorías electrónicas. Horario de atención al alumnado: PERIODO(1) DIA HORA INICIO HORA FIN Anual L, M 12:30 14:00 TELÉFONO Y UBICACIÓN Facultad de Química, B1.3B.019 Anual X, J, V 13:00 14: Facultad de Química, B1.3B.019 NOMBRE DEL PROFESOR: Gabriel García Sánchez Área: Química Inorgánica Departamento: Química Inorgánica Categoría profesional: Catedrático de Universidad ggarcia@um.es Páginas Web: El profesor no está adscrito a las tutorías electrónicas. Horario de atención al alumnado: PERIODO(1) DIA HORA INICIO HORA FIN Anual L, M 12:30 14:00 TELÉFONO Y UBICACIÓN Facultad de Química, B1.3B.020 Anual X, J, V 13:00 14: Facultad de Química, B1.3B Presentación La Química Inorgánica actual se caracteriza esencialmente por su extraordinaria amplitud temática y su carácter dinámico e interdisciplinar y, por tanto, con unas grandes perspectivas de seguir enriqueciéndose, desempeñando un papel esencial en la preparación y el desarrollo, entre otros, de materiales superconductores, semiconductores, magnéticos, sistemas ópticos, productos farmaceúticos o catalizadores. El Programa formativo del Grado en Química de la UMU está estructurado en diferentes módulos y materias. En la Materia Química Inorgánica, los alumnos deben adquirir las competencias establecidas en el Plan de Estudios a través de tres asignaturas: Química Inorgánica I, Laboratorio de Química Inorgánica y Química Inorgánica II. Las competencias generales y específicas se detallan en el apartado siguiente. Con la asignatura Química Inorgánica I, los alumnos de segundo curso deben alcanzar los 2

3 conocimientos, habilidades y destrezas básicas acerca de las reacciones más frecuentes en Química Inorgánica, las propiedades de los elementos químicos y la estructura y propiedades de los compuestos inorgánicos. Los contenidos se han estructurado en tres bloques temáticos. El primero de ellos se dedicará al estudio de conceptos fundamentales en química inorgánica, en el segundo los dedicaremos al estudio de los elementos representativos y sus compuestos más importantes. El tercer bloque se dedicará a estudiar los elementos de los bloques d y f y aspectos básicos de la química de la coordinación. 3. Condiciones de acceso a la asignatura Incompatibilidades Requisitos Recomendaciones Para adquirir las competencias establecidas en esta asignatura es altamente recomendable tener superada las asignaturas básicas Química I y Química II. Los conocimientos previos son los fundamentos químicos y físicos de las asignaturas del primer curso del Grado. Los aspectos especialmente relevantes de las asignaturas de primer curso necesarios para cursar de forma adecuada esta asignatura son los siguientes: Estructura atómica y enlace. Nomenclatura Principios de termodinámica química Reacciones químicas. Otras observaciones 4. Competencias (Señaladas en negrita y en rojo las de mayor desarrollo en la asignatura) Competencias transversales 1. UMU. Ser capaz de expresarse correctamente en lengua castellana en su ámbito disciplinar. (2) 2. UMU. Comprender y expresarse en un idioma extranjero en su ámbito disciplinar, particularmente el inglés. (1) 3. UMU. Ser capaz de gestionar la información y el conocimiento en su ámbito disciplinar, incluyendo saber utilizar como usuario las herramientas básicas en TIC. (1) 4. UMU. Considerar la ética y la integridad intelectual como valores esenciales de la práctica profesional. (2) 6. UMU. Ser capaz de trabajar en equipo y relacionarse con otras personas del mismo o distinto ámbito profesional. (2) 7. UMU. Desarrollar habilidades de iniciación a la investigación. (1) Competencias de la Asignatura (Se formulan las competencias de la asignatura y se relacionan con las competencias de la titulación 3

4 que aparecen, si han sido introducidas en la guía de la titulación) 23.E. Aspectos principales de terminología química, nomenclatura, convenios y unidades. (2) 24.E Variación de las propiedades características de los elementos químicos según la Tabla Periódica. (3) 25.E Características de los diferentes estados de la materia y las teorías empleadas para describirlos. (3) 26.E. Tipos principales de reacción química y sus principales características asociadas. (3) 27.E. Principios de termodinámica y sus aplicaciones en Química. (2) 28.E Estudio de los elementos químicos y sus compuestos. Obtención, estructura y reactividad. (3) 29.E. Propiedades de los compuestos orgánicos, inorgánicos y órgano metálicos. (3) 30.E. Estudio de las técnicas analíticas (electroquímicas, ópticas,...) y sus aplicaciones. (3) 33.E Relación entre propiedades macroscópicas y propiedades de átomos y moléculas individuales: incluyendo macromoléculas (naturales y sintéticas), polímeros, coloides y otros materiales. (1) 34.E. Estructura y reactividad de las principales clases de biomoléculas y la química de los principales procesos biológicos. (1) 35.E Capacidad para demostrar el conocimiento y comprensión de los hechos esenciales, conceptos, principios y teorías relacionadas con las áreas de la Química. (3) 36.E. Resolución de problemas cualitativos y cuantitativos según modelos previamente desarrollados. (3) 37.E. Reconocer y analizar nuevos problemas y planear estrategias para solucionarlos. (1) 38.E. Evaluación, interpretación y síntesis y datos e información Química. (1) 44.E. Equilibrio entre teoría y experimentación. (3) 45.E. Reconocer y valorar los procesos químicos en la vida diaria. (2) 46.E. Comprensión de los aspectos cualitativos y cuantitativos de los problemas químicos. (3) 47.E. Capacidad para relacionar la Química con otras disciplinas. (2) Relación con las competencias de la titulación: 8.G. Capacidad de análisis y síntesis. (2) 9.G. Capacidad de organización y planificación. (1) 10.G. Resolución de problemas. (3) 11.G. Toma de decisiones. (1) 16.G. Razonamiento crítico. (2) 17.G. Aprendizaje autónomo. (2) 19.G. Creatividad. (1) 20.G. Liderazgo. (1) 21.G. Motivación por la calidad. (1) 22.G. Sensibilidad hacia temas medioambientales. (1) Para esta materia se concretan las siguientes competencias propias (objetivos de aprendizaje) : Conocer y entender la estructura y propiedades de los elementos químicos, tanto representativos como de transición, así como las de sus compuestos más representativos, relacionándolas con la naturaleza de su enlace. Conocer y entender los distintos modelos de enlace en los compuestos inorgánicos. Conocer los métodos de obtención y las reacciones químicas más importantes de los elementos representativos y de transición y de sus compuestos más representativos y entender los aspectos termodinámicos y cinéticos relacionados con ellas. Ser capaz de predecir el tipo de enlace, la estructura, las propiedades y la posible reactividad de compuestos inorgánicos no descritos, en base a las relaciones entre grupos y variaciones establecidas. Poder explicar de manera comprensible fenómenos y procesos cotidianos relacionados con la Química Inorgánica. 4

5 Ser capaz de comprender, sintetizar y utilizar de manera crítica la información y datos bibliográficos y técnicos relacionados con los diversos aspectos de la Química Inorgánica. Ser capaz de situar la Química Inorgánica en el contexto científico, establecer su relación con otras disciplinas y reconocer su importancia en la sociedad industrial. 5. Contenidos Bloque 1: CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE QUÍMICA INORGÁNICA (17M+3S) TEMA 1. Geometría y Simetría molecular. (3M) Estructuras de Lewis. Teoría RPECV. Introducción a la simetría molecular y a las propiedades de simetría de los orbitales moleculares. TEMA 2. Introducción a los sólidos inorgánicos. (4M) Descripción de la estructura de los sólidos. Estructuras de los metales y aleaciones. Sólidos iónicos. Consideraciones energéticas del enlace iónico. Estructuras electrónicas de sólidos. TEMA 3. Reacciones ácido-base. (2M+1S) Relaciones enlace-estructura/fuerza ácido-base. Tendencias periódicas de los ácidos y las bases. Definición ácido-base de Lewis. Concepto ácido-base duro-blando. TEMA 4. Introducción a la Química de la Coordinación. (3M+1S) Clasificación de los ligandos. Números de coordinación y geometría. Nomenclatura. Introducción a la isomería. TEMA 5. Reacciones rédox. (3M+1S) Diagramas de Latimer. Diagramas de Frost. Reacciones de comproporción y desproporción. TEMA 6. Obtención de metales. (2M) Extracción química de los metales. Diagramas de Ellingham. Pirometalurgia. Extracción electroquímica. Refino de metales. Bloque 2: ELEMENTOS REPRESENTATIVOS (21M + 5S) TEMA 7. Tendencias periódicas. (1M) Propiedades periódicas de los elementos: Configuraciones electrónicas, Parámetros atómicos, Abundancia, Estados de oxidación. Características periódicas de los compuestos: Números de coordinación, Tendencias en las entalpías de enlace, Anomalías, Compuestos binarios. TEMA 8. Hidrógeno. (1M+1S) Estado natural. Características generales. Isótopos. Hidrógeno molecular: enlace, propiedades, reactividad. Obtención. Aplicaciones: Economía del hidrógeno. Hidruros: propiedades generales, reactividad. TEMA 9. Metales alcalinos. (1M+1S) Características generales. Estado natural, obtención, propiedades y aplicaciones. Reactividad. Compuestos más relevantes. 5

6 TEMA 10. Metales alcalinotérreos. (2M) Características generales. Estado natural, obtención, propiedades. Óxidos, haluros y complejos. Compuestos organometálicos. Importancia biológica. TEMA 11. Grupo del boro. (3M) Características generales. Estado natural y obtención. Diborano. Compuestos de boro: haluros, compuestos oxigenados (óxidos, ácido bórico, boratos). Compuestos con enlaces B-N. Compuestos de aluminio: hidruros, haluros, química en disolución acuosa, oxocompuestos, organometálicos. TEMA 12. Grupo del carbono. (3M+1S) Generalidades. Estado natural y obtención. Aplicaciones. Alotropía. Hidruros. Haluros. Compuestos oxigenados del carbono. Silicio: sílice. Organosiliconas. Germanio, estaño, plomo: química en disolución acuosa, oxocompuestos y organometálicos. TEMA 13. Grupo del nitrógeno. (3M+1S) Generalidades. Estado natural y obtención. Aplicaciones. Alotropía. Hidruros de nitrógeno. Oxocompuestos de nitrógeno. Fósforo: hidruros, haluros, oxocompuestos. TEMA 14. Grupo del oxígeno. (3M+1S) Características generales. Estado natural, obtención. Aplicaciones. Alotropía. Agua. Peróxidos, superóxidos, ozónidos. Hidruros y haluros de azufre, selenio y teluro. Oxocompuestos de azufre. TEMA 15. Halógenos. (3M) Características generales. Estado natural, obtención. Aplicaciones. Haluros de hidrógeno. Comportamiento en disolución acuosa. Oxocompuestos. Compuestos interhalogenados. TEMA 16. Gases Nobles. (1M) Descubrimiento. Propiedades generales. Estado natural, purificación, aplicaciones. Reactividad. Química del xenon: fluoruros y óxidos. Bloque 3: ELEMENTOS DE LOS BLOQUES d y f. QUÍMICA DE LA COORDINACIÓN. (25M+7S). TEMA 17. Química del bloque d: Consideraciones generales. (2M) Definición. Clasificación y configuraciones electrónicas. Propiedades físicas y químicas. Características generales. TEMA 18. El enlace en los compuestos de coordinación. (6M+2S). Teoría de campo cristalino. Geometría octaédrica. Factores que influyen en la energía de desdoblamiento. Serie espectroquímica. Complejos de alto y bajo espín. Efecto Jahn-Teller. Otras geometrías: tetraédrica, cuadrado plana. Limitaciones. Introducción a la Teoría del Campo de los ligandos. TEMA 19. Compuestos de coordinación (III): propiedades magnéticas y color. (4M+1S)) Susceptibilidad magnética. Momento magnético: contribuciones orbital y de espín. Método de Guy. Ferro, antiferro y ferrimagnetismo. Espectroscopia electrónica. Ley de Lambert-Beer. Reglas de selección. Transiciones d-d y de transferencia de carga. TEMA 20. Carbonilos metálicos y complejos con otros ligandos aceptores π. (3M+1S)) Carbonilos binarios. Regla de los 18 electrones, excepciones. Enlace en los carbonilos metálicos. Evidencias experimentales. Complejos con otros ligandos aceptores π. TEMA 21. Compuestos con enlaces metal metal. (1M) Compuestos dinucleares y clusters. Cadenas unidimensionales con enlaces metal metal. 6

7 TEMA 22. Química de los metales de la primera serie de transición. (4M+1S) TEMA 23. Química de los metales de la segunda y tercera serie de transición. (4M+1S) TEMA 24. Química del cinc, cadmio y mercurio. (1M) TEMA 25. Lantánidos y actínidos. (2M+1S) 6. Actividades Prácticas (se pueden introducir por bloques/temas o no) Las Prácticas relacionadas con los contenidos de esta asignatura se imparten en la asignatura de 2º curso 'Laboratorio de Química Inorgánica' de 6 ECTS que se imparte en el 2º cuatrimestre. 7. Metodología y Estimación del volumen de trabajo Estimación de volumen de trabajo del estudiante (ECTS) Tamaño de Grupo (2) Actividad Formativa Horas presenciales Trabajo Autónomo Volumen de trabajo Completo Lección magistral Reducido Seminarios y problemas 15 22,5 37,5 Reducido Tutorías 9 13,5 22,5 Completo Evaluación 9 9 Total Relación: Horas de trabajo/ects 220/6 = 24,5 Observaciones/aclaraciones de la metodología Las clases teóricas las desarrollará el profesor en el aula, utilizando la clase magistral como principal recurso y con el apoyo del soporte didáctico que se requiera. Los seminarios se centrarán en la propuesta y resolución de ejercicios, problemas y/o casos prácticos individualmente o en grupo. También se utilizarán para supervisar el trabajo de los estudiantes y orientarlos sobre los métodos de trabajos más útiles y los planteamientos más adecuados para la resolución de los problemas planteados. Las tutorías se dedicarán a resolver dudas o dificultades con el fin de facilitar el aprendizaje de la materia. Se realizarán actividades individuales o en equipo que ayuden a consolidar los aspectos tratados en las clases teóricas. Dichas tutorías permitirán al profesor realizar el seguimiento y supervisión del aprendizaje autónomo del alumno y conocer su progreso en las competencias a evaluar. La asistencia y participación en los seminarios y tutorías es obligatoria, siendo éste un motivo a considerar en la evaluación. Se podrá utilizar la aplicación SUMA como vía de presentación de los temas y ejercicios que se tratarán tanto en las clases teóricas como en los seminarios y tutorías. 7

8 SUMA además puede ser una vía de comunicación entre profesor y alumno. 8. Cronograma Bloque temático Tema Título Fechas previstas de inicio (por semanas)(3) Fechas previstas de fin (por semanas) Horas presenciales I 1 Tendencias periódicas 1 1 3M I 2 Introducción a los sólidos inorgánicos 1 2 4M I 3 Reacciones ácido-base 2 3 2M + 1S + 1T I 4 Introducción a la Química de la Coordinación 3 4 3M + 1S I 5 Reacciones rédox 5 5 3M + 1S I 6 Obtención de metales T Total Bloque I 17M + 3S +2T II 7 Tendencias periódicas 6 6 1M + 1T II 8 Hidrógeno 7 7 1M + 1S II 9 Metales alcalinos 8 8 1M + 1T II 10 Metales alcalinotérreos 9 9 2M II 11 Grupo del boro 9 9 3M II 12 Grupo del carbono M + 1S II 13 Grupo del nitrógeno M + 1S II 14 Grupo del oxígeno M + 1S + 1T II 15 Halógenos M II 16 Gases Nobles M Total Bloque II 21M + 5S +3T III 17 Química del bloque d: Consideraciones generales III 18 El enlace en los compuestos de coordinación M M + 2S + 1T 8

9 III 19 Compuestos de coordinación (III): propiedades magnéticas y color M + 1S III 20 Carbonilos metálicos y complejos con otros ligandos aceptores π M + 1S + 1T III 21 Compuestos con enlaces metal metal III 22 Química de los metales de la primera serie de transición M M + 1S + 1T III 23 Química de los metales de la segunda y tercera serie de transición M + 1S III 24 Química del cinc, cadmio y mercurio M III 25 Lantánidos y actínidos M + 1S + 1T Total Bloque III 27M + 7S +4T Totales 65M + 15S +9T Evaluación Parcial Evaluación final Totales (3) (Se desplegarán las semanas del año académico para poder elegir. Por ejemplo: semana segunda de octubre) 9. Evaluación 9

10 Evaluación del Aprendizaje. Instrumentos Criterios de calidad Ponderación 1.- Pruebas escritas: Será el método de evaluación de las clases magistrales. Las evaluaciones se compondrán de cuestiones teóricas y/o ejercicios numéricos en las que el alumno deberá demostrar su conocimiento de los conceptos y relaciones estudiadas, su capacidad para aplicarlos a situaciones concretas que se le planteen. 2.- Evaluación continua: En los seminarios y tutorías se realizará una evaluación continua de los trabajos realizados siguiendo las indicaciones del profesor (pruebas objetivas continuas, trabajos individuales, en grupo, exposiciones orales, entrega de ejercicios, etc.) Se realizarán después de alcanzar, aproximadamente, el primer, el segundo y el tercer tercio de los contenidos del programa. La superación de los exámenes escritos permitirá eliminar la materia. Al final del curso, con la tercera evaluación, se realizará, en su caso, una recuperación de la primera y/o segunda evaluación. La asistencia será obligatoria y la participación activa en los mismos permitirá una evaluación continua del aprendizaje 70% 30% Observaciones/requisitos En las Convocatorias extraordinarias se evaluarán las mejoras alcanzadas por los alumnos mediante una prueba escrita que ponderará con el 70% de la calificación final. El porcentaje correspondiente a seminarios y tutorías, dado su carácter de evaluación continua, será el alcanzado durante el curso regular. No obstante, en casos especiales y siempre por acuerdo del equipo docente, los estudiantes podrán presentar trabajos o informes que se evaluarán para mejorar las calificaciones obtenidas durante el curso regular. Evaluación de la docencia La evaluación de la docencia se realizará utilizando las encuestas de satisfacción diseñadas por la comisión de garantía de calidad de la facultad, y contempladas en el sistema de garantía interna de la calidad (SGIC) de la titulación, así como mediante el programa de evaluación docente DOCENTIA aprobados por la Universidad de Murcia. Fechas de exámenes Convocatorias de exámenes oficiales EXAMEN FINAL DE FEBRERO: 25/1/2011 EXAMEN FINAL DE JUNIO: 10/6/2011 EXAMEN FINAL DE JULIO: 13/7/2011 Para más información sobre las fechas de exámenes pulse aquí. (enlaza con la guía de la titulación, donde aparecen las fechas de los exámenes finales) Fechas de otras actividades de evaluación 10

11 ACTIVIDAD (4) SEMANA PREVISTA Prueba escrita Semana 10 (4) por ejemplo, entrega de trabajos, exposiciones, etc. 10. Bibliografía Bibliografía básica Química Inorgánica, 4ª edición, Shriver & Atkins, McGraw Hill, Química Inorgánica, 2ª edición, C.E. Housecroft y A.G. Sharpe, Pearson Prentice Hall, Bibliografía complementaria Química de la Coordinación, J. Ribas Gispert; Ed. Omega-Univ. De Barcelona, Química Inorgánica. Principios de estructura y reactividad, J.E. Huheey, E.A. Keiter & R.L. Keiter, OUP-Harla,