Pontificia Universidad Católica del Ecuador

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1 Fax: Telf: DATOS INFORMATIVOS: MATERIA O MÓDULO: QUÍMICA ANALÍTICA I T-L CÓDIGO: CARRERA: NIVEL: No. CRÉDITOS: CRÉDITOS TEORÍA: CRÉDITOS PRÁCTICA: BIOQUÍMICA CLINICA TERCERO CINCO TRES DOS SEMESTRE / AÑO ACADÉMICO: SEGUNDO/ PROFESOR: Nombre: Grado académico o título profesional: Breve indicación de la línea de actividad académica: Indicación de horario de atención a estudiantes: Correo electrónico: Teléfono: Yolanda Jibaja A Máster en Tecnologías para el aprovechamiento de Recursos Naturales no Tradicionales Actividad académica: Química General y Química Analítica Lunes y Martes de 14:00-16:00 yjibaja@puce.edu.ec ext DESCRIPCIÓN DE LA MATERIA Se estudian los fundamentos teóricos y prácticos para la identificación de sustancias inorgánicas. Este curso responde a un fin importante, iniciar al alumno en la identificación de sustancias químicas para su posterior cuantificación. 2. OBJETIVO GENERAL: Aplicar los métodos y técnicas propias del análisis químico para la determinación cualitativa de los componentes básicos de una muestra. 3. OBJETIVOS ESPECIFICOS: - Calcular y preparar soluciones normales, molares y porcentuales. - Explicar y aplicar los conceptos básicos del equilibrio químico, así como, reconocer los factores que lo afectan. - Definir, explicar y demostrar las diferentes teorías de ácidos y bases. 1

2 Fax: Telf: Calcular el ph de soluciones de ácidos, bases y sales. - Preparar soluciones buffer y comprobar el efecto amortiguador. - Aplicar el análisis cualitativo semimicro para el análisis de cationes y aniones. 4. CONTENIDOS Capítulo I. Química Analítica introducción y conceptos generales Química analítica y análisis químico. Importancia de la química analítica. Métodos de análisis y clasificación. Reacciones analíticas y expresión de las reacciones analíticas. Reactivos empleados en análisis cualitativo. Marchas analíticas y ensayos directos. Capítulo II. Disoluciones acuosas Terminología de las soluciones. Clasificación de las disoluciones. Formas de expresar la concentración de las disoluciones: unidades físicas y químicas. Comparación entre unidades de concentración. Propiedades coligativas de soluciones de electrolitos y no electrolitos: elevación en el punto de ebullición, descenso en el punto de congelación, presión osmótica, disminución en la presión de vapor. Capítulo III- Equilibrio químico en solución acuosa Concepto de equilibrio químico. Constante de equilibrio. Equilibrio homogéneo, heterogéneo y múltiple. El cociente de reacción. Aplicaciones de la constante de equilibrio. Variables que afectan el equilibrio químico: cambio en las concentraciones de reactivos o productos, efecto de la presión y el volumen, efecto de la temperatura, efecto de los catalizadores. Relación entre Kc y Kp..- Equilibrio ácido-base Ácidos y bases. Teoría de los ácidos de ácidos y bases según Arrhenius, Bonsted-Lowry y Lewis. Estructura molecular y fuerza de los ácidos binarios y ternarios. Disociación del agua y ph. Calculo del ph para ácidos y bases fuertes. Ácidos polipróticos y cálculo del ph. Ácidos y bases débiles. Calculo de ph para especies débiles. Porcentaje y grado de ionización. Indicadores. Hidrólisis. Calculo de ph de sales hidrolizadas. Soluciones tampón. Tipos de soluciones tampón. Calculo de ph de soluciones tampón. Capacidad tamponante. Capítulo V. Equilibrio en reacciones de complejación Naturaleza de los complejos metálicos. Ligandos complejantes. Nomenclatura de los compuestos de coordinación. Reacciones de intercambio de ligando. Equilibrios que involucran iones complejos. Capítulo VI.- Equilibrio de precipitación Proceso de disolución. Solubilidad y producto de solubilidad. Calculo de concentraciones de las distintas especies en el equilibrio. Factores que afectan la constante de producto de solubilidad. Predicción de las reacciones de precipitación. Aplicaciones de la constante producto de solubilidad. Precipitación fraccionada. Disolución de precipitados: conversión de 2

3 Fax: Telf: un ion a electrolito débil, conversión de un Ion a otra especie por reacción redox, formación de iones complejos. Reacciones de precipitación de los cationes de los grupos del I al V. Capítulo VII. Reactivos empleados en Química Analítica Reactivos generales, especiales y reactivos de identificación para cationes. Clasificación analítica de los cationes en la marcha del H 2 S. Capítulo VIII. Química analítica de los cationes y aniones Reacciones del grupo de la plata. Reacciones del grupo del cobre-arsénico. Reacciones del grupo del aluminio- níquel. Reacciones del grupo del bario. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES Semana Fecha Capítulo Contenido (Teoría)/actividades Laboratorio enero Capítulo I. Introducción y conceptos generales Química analítica y análisis químico. Importancia de la química analítica. Métodos de análisis y clasificación Formación de grupos enero febrero febrero febrero febrero Capítulo II. Disoluciones acuosas Capítulo III. Equilibrio químico en solución acuosa. Equilibrio en reacciones ácido-base Terminología de las soluciones. Clasificación de las disoluciones. Formas de expresar la concentración de las disoluciones: unidades físicas y químicas. Comparación entre unidades de concentración. Propiedades coligativas de soluciones de electrolitos y no electrolitos: disminución en la presión de vapor, elevación en el punto de ebullición. Propiedades coligativas de soluciones de electrolitos y no electrolitos: descenso en el punto de congelación, presión osmótica. Concepto de equilibrio químico. Constante de equilibrio. Equilibrio homogéneo, heterogéneo y múltiple. El cociente de reacción. Aplicaciones de la constante de equilibrio. Variables que afectan el equilibrio químico: cambio en las concentraciones de reactivos o productos, efecto de la presión y el volumen, efecto de la temperatura, efecto de los catalizadores. Relación entre Kc y Kp. Ácidos y bases. Teoría de los ácidos de ácidos y bases según Arrhenius, Bonsted-Lowry y Lewis. Estructura molecular y fuerza de los ácidos binarios y ternarios. Disociación del agua y ph. Calculo del ph para ácidos y bases fuertes. Ácidos polipróticos y cálculo del ph Curvas de solubilidad Preparación de soluciones Propiedades coligativas de las soluciones Determinación de la constante de ionización de un ácido monoprótico Principio de Le Chatelier Curvas de titulación Acido fuerte-base fuerte Curvas de titulación Acido débil-base fuerte 3

4 Fax: Telf: abril 9-13 abril abril Capítulo V. Equilibrio en reacciones de precipitación Capítulo VI. Equilibrio en reacciones de complejación Ácidos y bases débiles. Cálculo de ph para especies débiles. Porcentaje y grado de ionización. Indicadores. Hidrólisis. Cálculo de ph de sales hidrolizadas. Soluciones tampón. Tipos de soluciones tampón. Calculo de ph de soluciones tampón. Capacidad tamponante Proceso de disolución. Solubilidad y producto de solubilidad. Calculo de concentraciones de las distintas especies en el equilibrio. Factores que afectan la constante de producto de solubilidad. Predicción de las reacciones de precipitación. Aplicaciones de la constante producto de solubilidad. Precipitación fraccionada. Disolución de precipitados: conversión de un ion a electrolito débil, conversión de un Ion a otra especie por reacción redox, formación de iones complejos. Naturaleza de los complejos metálicos. Ligandos complejantes. Nomenclatura de los compuestos de coordinación. Reacciones de intercambio de ligando. Equilibrios que involucran iones complejos Indicadores Hidrólisis de sales Preparación y propiedades de las soluciones buffer Determinación de la constante producto de solubilidad Ensayos preliminares en química analítica (I parte) Análisis del primer grupo de cationes abril 30-4 mayo 7-11 mayo mayo Capítulo VII. Operaciones y técnicas en análisis cualitativo Capítulo VIII. Química analítica de los cationes y aniones Semana de exámenes finales Reacciones analíticas y expresión de las reacciones analíticas. Reactivos empleados en análisis cualitativo: generales, especiales y reactivos de identificación para cationes. Marchas analíticas y ensayos directos. Clasificación analítica de los cationes en la marcha del H 2 S. Grupo de la plata. Grupo del cobre-arsénico. Grupo del aluminio- níquel. Grupo del bario. Análisis del segundo grupo de cationes. Análisis del tercer grupo de cationes Reacciones de identificación de los principales aniones 6. METODOLOGÍA, RECURSOS En el curso de Química Analítica I se complementan las clases teóricas con las prácticas de La parte teórica se desarrollará mediante clases expositivas, seminarios y talleres para resolución de ejercicios. Se utilizarán como recursos de aprendizaje bancos de ejercicios para ser resueltos en los talleres y guías metodológicas para los seminarios. 4

5 Fax: Telf: Las prácticas de laboratorio, tienen una carga semanal de 2 horas, se desarrollarán en los laboratorios de la Escuela de Química, los alumnos trabajarán en grupos de dos personas, utilizando como guía de trabajo el Manual de Prácticas para Química Analítica I, para la Carrera de Bioquímica Clínica de la. Para las prácticas de análisis cualitativo inorgánico los estudiantes recibirán una solución conocida que contiene los cationes de un determinado grupo los cuales deben separarse mediante un plan metódico, para proceder a la identificación de cada catión por medio de reacciones características. 7. EVALUACIÓN 7.1. CRONOGRAMA DE EVALUACIONES: Las evaluaciones se receptarán en las siguientes fechas: Evaluación parcial No. 1: Semana del de febrero de Evaluación parcial No. 2: Semana del de de 2012 Evaluación parcial No. 3: Semana del 30 de abril-4 de mayo de SISTEMA DE CALIFICACIONES: - Las evaluaciones de teoría suman 30 puntos y las de laboratorio 20 puntos, que sumados darán la nota total (0). - La nota mínima para aprobar la materia es 30/0. El puntaje se distribuirá de la siguiente manera: 3 notas parciales sobre 10 puntos cada una Examen final escrito y acumulativo Actividades a evaluar Pruebas escritas de teoría y de laboratorio Deberes, seminarios y talleres Asistencia y trabajo en laboratorio Informes de laboratorio Teoría Laboratorio Puntaje 6 puntos 1. puntos 0. punto 2 puntos 12 puntos 8 puntos 7.3. FECHA DE ENTREGA DE CALIFICACIONES EN SECRETARÍA: Evaluación parcial N 1 28 de febrero Evaluación parcial N 2 27 de Evaluación parcial N 3 8 de mayo

6 Fax: Telf: BIBLIOGRAFÍA 8.1 TEXTOS RECOMENDADOS: 1. Aguilar Sanjuán. (1999). Introducción a los equilibrios iónicos. Barcelona. Editorial Reverté, S.A. 2. Araneo Antonio. (1989). Química Analítica Cualitativa. McGraw-Hill, México. 3. Brumblay Ray. (1973). Análisis cualitativo. México. CECSA. 4. Sorum C.H. (1967). Introducción al análisis cualitativo semimicro. Editorial Prentice Hill Internacional. USA. 8.2 TEXTOS DE REFERENCIA 1. Copia Georgina A. (2002). Equilibrio Iónico. Chile. Ediciones Universidad Católica de Chile. 2. Burriel F. y otros. (1989). Química Analítica Cualitativa". (13ª ed.). Madrid. Ed. Paraninfo. Aprobado: Por el Consejo de Escuela f) Director de Escuela fecha: 12/12/2011 6

7 SEMANA (1-17) ACTIVIDADES DE INTERACCIÓN DOCENTE ESTUDIANTES (HORAS PRESENCIALES) N de horas de clases teóricas N de horas de clases prácticas, laboratorios, talleres N de horas de tutorías especializ. Organización Docente Semanal TRABAJO AUTÓNOMO DEL ESTUDIANTE (HORAS NO PRESENCIALES) ACTIVIDADES (Descripción) N de horas EVALUACIONES TEMAS A TRATAR (N del tema, unidad, o capítulo descritos en Contenidos) 1 semana 3 2 Consulta Revisión de consulta Capítulo I 2 semana 3 2 Resolución de ejercicios Taller de resolución de ejercicios Capítulo II 3 semana 3 2 Redacción de. Taller de Ejercicios de aplicación resolución de ejercicios Capítulo II 4 semana 3 2 l Prueba escrita Capítulo II semana 3 2 Redacción del 3 Corrección del informe de Capítulo III 6 semana semana semana semana semana semana 3 2 Resolución de cuestionario. Redacción de 4 4 laboratorio Prueba escrita y práctica Taller de Capítulo III 7

8 12 semana semana semana semana semana semana EXÁMENES resolución de ejercicios Prueba escrita Prueba escrita Prueba Prueba Capítulo V Capítulo VI Capítulo VI Capítulo VII Capítulo VIII 8