PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Química Analítica"

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1 PROYECTO DOCENTE ASIGNATURA: "Química Analítica" Grupo: Grp Clases Teóricas Química Analítica.(932921) Titulacion: Grado en Ingeniería Química Industrial Curso: DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA/GRUPO Titulación: Año del plan de estudio: Centro: Asignatura: Código: Tipo: Curso: Período de impartición: Ciclo: Grupo: Créditos: Horas: Grado en Ingeniería Química Industrial 2010 Escuela Politécnica Superior Química Analítica Obligatoria 1º Segundo Cuatrimestre 0º Grp Clases Teóricas Química Analítica. (1) Área: Departamento: Dirección postal: Dirección electrónica: C/ PROFESOR GARCÍA GONZÁLEZ, S/N, 41012, SEVILLA PROFESORADO ALONSO ALVAREZ, ESTEBAN (COORDINADOR/A) APARICIO GOMEZ, IRENE SANTOS MORCILLO, JUAN LUIS VILLAR NAVARRO, MERCEDES Curso académico: 2012/2013 Última modificación: de 7

2 OBJETIVOS Y COMPETENCIAS Objetivos docentes específicos Conocer globalmente la importancia de la química analítica, su significado y su proyección en el campo de la ingeniería industrial. Conocer las etapas que componen el proceso analítico. Familiarizarse con la terminología propia de la química analítica actual para facilitar la consulta de la bibliografía especializada. Comprender los principios físico-químicos de las reacciones y la teoría de los equilibrios químicos en disolución. Saber relacionar los principios de los equilibrios químicos con las aplicaciones de la química analítica a través del análisis cualitativo y cuantitativo. Conocer los principios y las técnicas básicas del análisis cualitativo y análisis cuantitativo. Ser capaz de aplicar los conocimientos teóricos adquiridos en la resolución de problemas y en la explicación de ejemplos extraídos de la realidad. Conocer los elementos básicos de un sistema de garantía de calidad en el laboratorio de análisis químico. Saber calcular e interpretar el concepto de error asociado al resultado analítico. Saber aplicar y utilizar las principales técnicas experimentales de análisis cualitativo y cuantitativo y conocer su utilidad en el control analítico de procesos industriales. Saber interpretar hechos y resultados experimentales y plasmarlos en un informe de laboratorio. Competencias Competencias transversales/genéricas G01. Capacidad para la resolución de problemas. G02. Capacidad para tomar decisiones. G03. Capacidad de organización y planificación. G04. Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica. G05. Capacidad para trabajar en equipo. G06. Actitud de motivación por la calidad y mejora continua. G07. Capacidad de análisis y síntesis. G10. Aptitud para la comunicación oral y escrita de la lengua propia. G14. Sensibilidad por temas medioambientales. G15. Capacidad para el razonamiento crítico. Competencias específicas E33. Comprender los principios físico-químicos de las reacciones, la teoría de los equilibrios químicos en disolución, las etapas del proceso analítico, las técnicas básicas del análisis cualitativo y cuantitativo, y su utilidad en el control de procesos industriales. E34. Saber aplicar las principales técnicas experimentales de análisis cualitativo y cuantitativo y los elementos básicos de un sistema de garantía de calidad en el laboratario de análisis químico. CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA Relación sucinta de los contenidos (bloques temáticos en su caso) Equilibrios iónicos y sus aplicaciones analíticas en la química industrial. Herramientas básicas de la química analítica. Equilibrios químicos en disolución. Análisis cualitativo y cuantitativo clásicos y sus aplicaciones en la industria. Experimentación en laboratorio de análisis químico. Relación detallada y ordenación temporal de los contenidos Bloque temático I: Herramientas de la Química Analítica Tema 1. Introducción a la química analítica. Definición de química analítica. Clasificación de la química analítica. Definición de análisis químico. Etapas del análisis químico. Clasificación del análisis químico. Análisis químico industrial. (1 h) Tema 2. Herramientas básicas de la química analítica. Unidades de medida. Unidades fundamentales de medida. Unidades para expresar la concentración. El lenguaje de la química analítica. (1 h) Seminario-Práctica 1. Evaluación de los datos analíticos. Tipos de errores en análisis químico. Expresión de los errores experimentales. Precisión. (1 h) Exactitud. Incertidumbre y propagación de la incertidumbre. Expresión de los resultados en análisis químico: cifras significativas. Ejemplos de cálculo. (1 h) Práctica 1. Introducción al funcionamiento en el laboratorio bajo un sistema de control de calidad. (2 h) Bloque temático II: Equilibrios Químicos en Disolución Tema 3. Química del equilibrio. Equilibrio químico. Estado de equilibrio. Principio de Le Châtelier. Expresión de la constante de equilibrio. Constantes de equilibrio utilizadas en química analítica. Ecuaciones de balance de masas y de cargas. Actividad y coeficientes de actividad. (2 h) Seminario-Práctica 2. Método sistemático para resolver equilibrios múltiples. (1 h) Práctica 2. Desplazamiento del equilibrio químico. Principio de Le Châtelier. (2 h) Tema 4. Equilibrios ácido-base. Introducción a los equilibrios ácido-base. Definición de ácido y de base (Brønsted-Lowry). Ácidos y bases conjugados. Autoprotolisis del agua. Fuerza de ácidos y bases. Reacciones ácido-base. Concepto de ph. Cálculo del ph de ácidos y bases fuertes. (2 h) Seminario-Práctica 3. Cálculo del ph de ácidos y bases débiles. Cálculo del grado de disociación. Cálculo del ph de soluciones amortiguadoras. Cálculo del ph de ácidos y bases polipróticos. Cálculo del ph de un anfolito. (1 h) Práctica 3. Disoluciones amortiguadoras del ph. Hidrólisis de sales. (2 h) Tema 5. Equilibrios de formación de complejos. Introducción a los equilibrios de formación de complejos. Complejos con AEDT. Estabilidad de los complejos. Influencia del ph en la formación de complejos. (2 h) Tema 6. Equilibrios de precipitación. Introducción a los equilibrios de precipitación. Solubilidad y constante del producto de solubilidad. Factores que afectan a la solubilidad. Temperatura, disolvente y tamaño de partícula. Presencia de electrolitos Curso académico: 2012/2013 Última modificación: de 7

3 inertes en disolución. Presencia de electrolitos no inertes en disolución. (2 h) Seminario-Práctica 4. Solubilidad. Reacciones secundarias. Efecto del ion común. Precipitación fraccionada. (1 h) Práctica 4. Ensayos de solubilidad. Influencia de reacciones secundarias. Influencia de la temperatura. (2 h) Tema 7. Equilibrios redox. Introducción a las reacciones redox. Celdas electroquímicas. Celdas galvánicas o voltaicas. Celdas electrolíticas. Potenciales de electrodo. Potencial de referencia. Potencial estándar de electrodo. Ecuación de Nernst. Aplicaciones de la ecuación de Nernst. Ejemplos de cálculo. (3 h) Bloque Temático III: Análisis Cualitativo y Cuantitativo Clásicos Tema 8. Introducción a la toma y tratamiento de muestras. Preparación de muestras para la determinación de analitos inorgánicos. (2 h) Tema 9. Introducción al análisis cualitativo clásico. Definición de química analítica cualitativa. Análisis cualitativo clásico. Análisis cualitativo instrumental. Vías para la identificación de analitos. Tipos de reactivos utilizados en análisis cualitativo. (1 h) Seminario-Práctica 5. Ejemplos de aplicación de tratamiento de muestras y análisis cualitativo. (1 h) Práctica 5. Disolución de muestras sólidas mediante digestión ácida y ensayo cualitativo. (2 h) Tema 10. Introducción a los métodos volumétricos de análisis. Definición y componentes de los métodos volumétricos. Reacciones de valoración. Punto de equivalencia. Punto final. Error de valoración. Soluciones patrón. Curvas de valoración. (1 h) Tema 11. Volumetrías ácido-base. Reactivos utilizados en las volumetrías ácido-base. Soluciones ácidas: estandarización de ácidos. Soluciones básicas: estandarización de bases. Indicadores ácido-base. Curvas de valoración para ácidos y bases fuertes. Curvas de valoración para ácidos y bases débiles. Curvas de valoración para ácidos y bases polipróticos. Efectos de la concentración de reactivos y de la totalidad de la reacción sobre las curvas de valoración. Aplicaciones de las volumetrías ácido-base. (3 h) Seminario-Práctica 6. Cálculo de una curva de valoración ácido-base. (1 h) Práctica 6. Implementación de una metodología basada en valoración ácido-base: obtención experimental de una curva de valoración ácidobase y elementos de decisión de elección de indicador. (2 h) Tema 12. Volumetrías de formación de complejos. Introducción. Curvas de Valoración con AEDT. Determinación del punto final. Aplicaciones genéricas de las volumetrías de formación de complejos. (2 h) Seminario-Práctica 7. Ejemplos de resolución de problemas de volumetrías de complejación extraídos de la realidad. (1 h) Práctica 7. Determinación de la dureza de un agua. Ejemplo de aplicación en la industria química. (2 h) Tema 13. Volumetrías de precipitación. Introducción. Curvas de valoración. Determinación del punto final (aplicaciones). (3 h) Seminario-Práctica 8. Ejemplos de resolución de problemas de volumetrías de precipitación extraídos de la realidad. (1 h) Práctica 8. Determinación de cloruros en salmuera. Ejemplo de aplicación en la industria alimentaria. (2 h) Tema 14. Volumetrías redox. Introducción. Curvas de valoración. Determinación del punto final. Aplicaciones. Reactivos auxiliares oxidantes y reductores. Reductores estándar. Oxidantes patrón. (3 h) Seminario-Práctica 9. Ejemplos de resolución de problemas de volumetrías redox extraídos de la realidad. (1 h) Práctica 9. Valoración iodométrica de cloro en agua. Ejemplo de aplicación en la industria medioambiental. (2 h) Tema 15. Métodos gravimétricos. Introducción. Experimentación en gravimetrías. Filtración. Lavado. Tratamiento térmico. Factor gravimétrico. (2 h) Seminario-Práctica 10. Ejemplos de resolución de problemas de gravimetrías extraídos de la realidad. (1 h) Práctica 10. Determinación gravimétrica de hierro y/o aluminio en una aleación. Ejemplo de aplicación industrial. (2 h) ACTIVIDADES FORMATIVAS Relación de actividades formativas del cuatrimestre Clases teóricas Horas presenciales: Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: Clases expositivas de contenidos teóricos/prácticos con ejemplos extraídos de la realidad sobre sus aplicaciones en el ámbito de la industria química. Las clases se apoyarán en guiones de clase, pizarra, medios audiovisuales y plataforma WebCT. Competencias que desarrolla: G01. Capacidad para la resolución de problemas. G02. Capacidad para tomar decisiones. G03. Capacidad de organización y planificación. G07. Capacidad de análisis y síntesis. G10. Aptitud para la comunicación oral y escrita de la lengua propia. G15. Capacidad para el razonamiento crítico. E33. Comprender los principios físico-químicos de las reacciones, la teoría de los equilibrios químicos en disolución, las etapas del proceso analítico, las técnicas básicas del análisis cualitativo y cuantitativo, y su utilidad en el control de procesos industriales. Curso académico: 2012/2013 Última modificación: de 7

4 Prácticas de Laboratorio Horas presenciales: Horas no presenciales: Metodología de enseñanza-aprendizaje: Las sesiones prácticas consistirán en: 1. Una introducción del profesor, a modo de seminario en el laboratorio, sobre los conceptos teóricos asociados a la experiencia que se va a desarrollar y los cálculos numéricos implicados. 2. Un trabajo autónomo individual o grupal de los alumnos en el laboratorio bajo la tutela del profesor con la ayuda de un manual de laboratorio previamente suministrado. 3. La elaboración de un informe individual de resultados y conclusiones sobre el experimento desarrollado con el apoyo del profesor y de herramientas informáticas y bibliográficas. Competencias que desarrolla: G01. Capacidad para la resolución de problemas. G02. Capacidad para tomar decisiones. G03. Capacidad de organización y planificación. G04. Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica. G05. Capacidad para trabajar en equipo. G06. Actitud de motivación por la calidad y mejora continua. G07. Capacidad de análisis y síntesis. G10. Aptitud para la comunicación oral y escrita de la lengua propia. G14. Sensibilidad por temas medioambientales. G15. Capacidad para el razonamiento crítico. E34. Saber aplicar las principales técnicas experimentales de análisis cualitativo y cuantitativo y los elementos básicos de un sistema de garantía de calidad en el laboratario de análisis químico. BIBLIOGRAFÍA Y OTROS RECURSOS DOCENTES Bibliografía general Análisis Químico Cuantitativo Daniel C. Harris Edición: 3ª edición, 2001 Publicación: Reverté, Barcelona Química Analítica Moderna David Harvey Edición: 2002 Publicación: McGraw-Hill, Madrid Química Analítica Douglas A. Skoog; Donald M. West; F. Edición: James Holler; Stanley R. Crouch 7ª edición, 2001 Publicación: McGraw-Hill, Méjico Bibliografía específica Equilibrios Iónicos y sus Aplicaciones Analíticas Manuel Silva; José Barbosa Edición: 2004 Publicación: Síntesis, Madrid Problemas Resueltos de Química Analítica Paloma Yáñez-Sedeño; José Manuel Pingarrón; Francisco Javier M. de Villena Edición: 2003 Publicación: Síntesis, Madrid X Curso académico: 2012/2013 Última modificación: de 7

5 Curso Experimental en Química Analítica Jacinto Guiteras; Roser Rubio; Gemma Edición: 2003 Fonrodona Publicación: Síntesis, Madrid Otros recursos docentes Química Analítica. Guiones de Clase. Santos, J.L.; Aparicio, I.; Alonso, E Otra documentación en plataforma WebCT SISTEMAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN Sistema de evaluación Contemplará la posibilidad de aprobar por curso la asignatura de manera previa al examen final de acuerdo con la normativa Evaluación alternativa de los contenidos teóricos mediante examen escrito de pruebas objetivas teórico/prácticas. Evaluación alternativa continua de los contenidos prácticos mediante la realización de experimentos de laboratorio con entrega de informe de resultados y conclusiones, y mediante exámenes escritos de pruebas objetivas. Evaluación final mediante exámen escrito y, en su caso, de laboratorio de todos los contenidos de la asignatura. Criterios de calificación Evaluación alternativa: Los contenidos teóricos (60 % del total de la calificación final) se evaluarán a través de un examen escrito. Para la evaluación de los contenidos prácticos (40 % del total de la calificación final) se considerarán: la realización de un mínimo (80 %) de las experiencias propuestas, la calificación de los informes de resultados y conclusiones y la calificación de dos exámenes escritos. Será necesario obtener la calificación de aprobado en ambas partes para superar la asignatura. Evaluación final: A través de un examen escrito sobre los contenidos teóricos y prácticos no superados en la evaluación continua, manteniéndose la misma distribución porcentual (60 % para teoría y 40 % para prácticas) en el cálculo de la calificación final. Los alumnos que no hubieran alcanzado el 80 % de realización de prácticas, tendrán además que aprobar un examen de laboratorio. CALENDARIO DE EXÁMENES CENTRO: Escuela Politécnica Superior 1 ª Convocatoria Fecha: Aula: 18/6/2013 Hora: 0:0 CENTRO: Escuela Politécnica Superior 2 ª Convocatoria Fecha: Aula: 13/9/2013 Hora: 0:0 CENTRO: Escuela Politécnica Superior 3 ª Convocatoria Fecha: Aula: 11/12/2012 Hora: 0:0 TRIBUNALES ESPECÍFICOS DE EVALUACIÓN Y APELACIÓN Curso académico: 2012/2013 Última modificación: de 7

6 Presidente: Vocal: Secretario: Primer suplente: Segundo suplente: Tercer suplente: ESTEBAN ALONSO ALVAREZ IRENE APARICIO GOMEZ JUAN LUIS SANTOS MORCILLO AGUSTIN GARCIA ASUERO ESTEBAN ALONSO ALVAREZ MERCEDES VILLAR NAVARRO Curso académico: 2012/2013 Última modificación: de 7

7 ANEXO 1: HORARIOS DEL GRUPO DEL PROYECTO DOCENTE Los horarios de las actividades no principales se facilitarán durante el curso. GRUPO: Grp Clases Teóricas Química Analítica. (932921) Calendario del grupo CLASES DEL PROFESOR: ALONSO ALVAREZ, ESTEBAN HORARIO SIN ESPECIFICAR CLASES DEL PROFESOR: APARICIO GOMEZ, IRENE HORARIO SIN ESPECIFICAR Curso académico: 2012/2013 Última modificación: de 7