Grado en Química. 2º Curso QUIMICA INORGÁNICA I. Guía Docente. v

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1 Grado en Química 2º Curso QUIMICA INORGÁNICA I Guía Docente v

2 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I Guía Docente. 1. Datos descriptivos de la materia. G QUIMICA INORGÁNICA I Carácter: Obligatorio Convocatoria: 1 er cuatrimestre Créditos: 6 ECTS (4,5 teórico-prácticos + 1,5 laboratorio) Profesorado: Ana González Noya Profesora Titular del Departamento de Química Inorgánica Facultad de Química Clases expositivas: Grupo A Grupos de seminario: S1 y S2 Grupos de tutorías: T1 T4 Grupos prácticas: P1 P3 Horario de tutoría y asistencia al alumnado: Miércoles, de 11 a 14 h; Jueves, de h. Alejandro Alberto Macías Luaces Profesor Titular del Departamento de Química Inorgánica Facultad de Química Clases expositivas: Grupo B Grupos de seminario: S3 S4 Grupos de tutorías: T5 T8 Grupos prácticas: P4 P7 Horario de tutoría y asistencia al alumnado: miércoles a viernes de h. Idioma en que es impartida: Castellano y gallego 2. Situación, significado e importancia de la materia en el ámbito de la titulación Módulo al que pertenece la materia en el Plan de Estudios. Materias con las que se relaciona. Módulo 4: Química Inorgánica. Se relaciona fundamentalmente con las asignaturas de dicho módulo y estas asignaturas son base para algunas asignaturas de los módulos 7 y Papel que juega este curso en ese bloque formativo y en el conjunto del Plan de Estudios. Esta asignatura es el primer contacto de los alumnos del Grado con la Química Inorgánica. En ella se establecen los principios básicos que gobiernan el comportamiento de los elementos no metálicos así como de sus compuestos más sencillos. Ello permitirá comprender, en cursos superiores, otros aspectos más avanzados en el campo de esta disciplina así como de otras relacionadas con ella Conocimientos previos (recomendados/obligatorios) que los estudiantes han de poseer para cursar la asignatura. Requisitos previos obligatorios: Haber cursado las Químicas Generales. i).- Ideas básicas de formulación Química Inorgánica, por ser esta la herramienta fundamental del lenguaje en Química. No son exigibles unos conocimientos muy 2

3 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I profundos dado que el propio objetivo de esta y otras materias del área de la Química Inorgánica va a ser precisamente el estudio de los compuestos inorgánicos. ii) Estructura electrónica del átomo. Átomos monoelectrónicos y polielectrónicos. Orbitales atómicos. Su forma y energía. Configuraciones electrónicas. iii) Perspectiva general del Sistema Periódico. Clasificación de los elementos. Propiedades periódicas. iv) El enlace químico. Enlace covalente. Estructuras de Lewis. Teoría de la repulsión de los pares electrónicos de la capa de valencia. Modelo orbital molecular para moléculas A 2 y AB. Teoría de enlace de valencia; hibridación de orbitales. Fuerzas intermoleculares. Enlace de hidrógeno. v) El enlace metálico. Modelo de bandas. Estructura en los metales. Empaquetamiento de esferas. vi) El enlace iónico. Propiedades de los compuesto iónicos. Magnitudes energéticas implicadas en la formación de los compuestos iónicos. Energía de red. Cálculo de energías de red. Ciclos de Born-Haber. Radios iónicos. Números de coordinación. Redes iónicas. Polarización y covalencia: reglas de Fajans. vii) Aspectos termodinámicos de las reacciones químicas. Concepto de entalpía. Entalpía normal de formación. Ley de Hess. Ciclos entálpicos. Energía libre. Espontaneidad y equilibrio. Manejo de datos tabulados. viii) Equilibrios químicos en disolución acuosa. Ácidos y bases. Definiciones. Modelo Brönsted-Lowry. Modelo de Lewis. Fuerza de ácidos y bases. Constantes de acidez y basicidad. El concepto de ph. ix) Equilibrios de oxidación-reducción. Concepto de oxidación y de reducción. Ecuaciones redox. Potenciales normales de reducción. Los conocimientos de estos apartados deben de ser adquiridos por el alumno en las diferentes asignaturas de Química General, de la I a la IV, que cursa durante el primer curso de sus estudios de grado y que es previo al que va a estudiar la materia objeto de esta Guía Docente. Es por ello que no van a ser tratados previamente. Por ello recomendable (aunque desafortunadamente no exigible) que el alumno tenga superadas las materias antes indicadas. 3. Resultados del aprendizaje y competencias a alcanzar por el estudiante con la asignatura 3.1. Objetivos del aprendizaje. Se espera que el alumnado: Conozca la variación de las propiedades de los elementos según su posición en el Sistema de Períodos Conozca las propiedades de los compuestos inorgánicos Conozca las principales tipos de reacciones químicas y sus características Pueda realizar procedimientos normales en un laboratorio inorgánico 3.2. Competencias básicas y generales. CB1 - Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio 3

4 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I CG1 - Que los graduados posean y comprendan los conceptos, métodos y resultados más importantes de las distintas ramas de la Química, con perspectiva histórica de su desarrollo. CG2 - Que sean capaces de reunir e interpretar datos, información y resultados relevantes, obtener conclusiones y emitir informes razonados en problemas científicos, tecnológicos o de otros ámbitos que requieran el uso de conocimientos de la Química. CG3 - Que puedan aplicar tanto los conocimientos teóricos-prácticos adquiridos como la capacidad de análisis y de abstracción en la definición y planteamiento de problemas y en la búsqueda de sus soluciones tanto en contextos académicos como profesionales. CG4 - Que tengan capacidad de comunicar, tanto por escrito como de forma oral, conocimientos, procedimientos, resultados e ideas en Química tanto a un público especializado como no especializado. CG5 - Que sean capaces de estudiar y aprender de forma autónoma, con organización de tiempo y recursos nuevos conocimientos y técnicas en cualquier disciplina científica o tecnológica Competencias transversales CT2 - Desarrollar capacidad de organización y planificación. CT4 - Ser capaz de resolver problemas Competencias específicas. CE2 Interpretar la variación de las propiedades características de los elementos químicos según la Tabla Periódica. CE4 Conocer los tipos principales de reacción química y sus principales características asociadas. CE7 Conocer las propiedades de los compuestos orgánicos, inorgánicos y órgano metálicos. CE13 Ser capaz de demostrar el conocimiento y comprensión de los hechos esenciales, conceptos, principios y teorías relacionadas con las áreas de la Química. CE18 Ser capaz de llevar a cabo procedimientos estándares de laboratorios implicados en trabajos analíticos y sintéticos, en relación con sistemas orgánicos e inorgánicos. 4

5 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I 4. Contenidos del curso. Química descriptiva de los elementos no metálicos y de sus compuestos más importantes: Estudio de la estructura, enlace; aspectos termodinámicos, cinéticos y reactividad. Obtención de elementos y compuestos. Reacciones características de algunos elementos inorgánicos no metálicos y de sus compuestos Epígrafes del curso: Programa de teoría: Tema 0. Introducción: La Tabla Periódica de los elementos. Reactividad en química inorgánica. Tema 1. El hidrógeno. Tema 2. Elementos del grupo 17: los halógenos. Tema 3. Elementos del grupo 16. El oxígeno. Tema 4. El azufre. Tema 5. Elementos del grupo 15. El nitrógeno. Tema 6. El fósforo. Tema 7. Elementos del grupo 14. El carbono y el silicio Tema 8. Elementos del grupo 13. Estudio del boro Tema 9. Elementos del grupo 18: los gases nobles Programa de prácticas: Práctica 1.- Preparación de la Sal de Mohr. Propiedades ácido-base de las sales amónicas. Práctica 2.- Preparación y estudio de las propiedades del peroxoborato sódico. Práctica 3.- Preparación de hidrogenocarbonato sódico y estudio de las propiedades ácido-base de carbonatos y bicarbonatos. Práctica 4.- Obtención y reactividad de los halógenos y de algunos de sus compuestos. Práctica 5.- Lluvia ácida. Desulfuración de gases contaminantes Bibliografía recomendada Básica (manual de referencia). Rayner Canham, G. Química Inorgánica Descriptiva 2º Ed.; Prentice Hall Complementaria Rayner Canham, G., Overton, T. Descriptive Inorganic Chemistry 6ª Ed.; W.H. Freeman, Química General, R.H. Petrucci, F.G. Herring, J.D. Madura y C. Bissonnette, 10ª Ed., Pearson Educación, Quiñoá, E., Riguera, R., Vila J.M., Nomenclatura y formulación de los compuestos inorgánicos, 2ª Ed.; McGraw-Hill, Lee, J.D., Concise inorganic chemistry, 5ª Ed.; Oxford : Blackwell Science, 2009 Housecroft C.E., Sharpe A.G., Química Inorgánica 2ª Ed.; Pearson Educación, Shriver & Atkins, Química Inorgánica 4ª Ed. ; McGraw-Hill, Recursos en la red: Cursos virtuales: o Rayner Canham, G., Overton, T. Descriptive Inorganic Chemistry 6ª Ed.; W.H. Freeman, Material adicional para los estudiantes [respuestas a los 5

6 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I ejercicios, videos, apéndices (se pueden descargar en pdf)...]: o Khan academie (matemáticas, química): o Unicoos, la web de David Calle (matemáticas, física, química): o Chemguide: Helping you to understand Chemistry: Modelos moleculares virtuales o Tabla Periódica Dinámica: Contenidos por tema TEMA 0.- Introducción: La Tabla Periódica de los elementos. Reactividad en Química Inorgánica. 1. Sentido del tema (Introducción) En este tema se hará un repaso rápido de algunos conceptos ya estudiados en las asignaturas de primer curso Química general I, Química General II y Química General III, en especial los relacionados con las propiedades periódicas de los elementos, lo que supondrá una excelente introducción al estudio de los elementos químicos y sus compuestos tanto en esta asignatura como en la Química Inorgánica III, que serán abordados por familias. Una segunda parte del tema se dedicará a hacer un repaso de los conceptos de reactividad química adquiridos en las asignaturas Química General II y III aplicados a la Química Inorgánica. 2. Epígrafes del tema. La Tabla Periódica. Ordenación de los elementos en la tabla periódica: series y familias. Propiedades periódicas. Metales y no metales: propiedades. El enlace químico. Distintos tipos de enlace. Algunas consideraciones sobre las teorías de enlace. Polaridad de enlace y enlace iónico. Distancias y energías de enlace. Reactividad en Química Inorgánica. Termodinámica de las reacciones químicas: Energía libre de Gibbs, Entalpía y Entropía. Reacciones que no se llevan a cabo en condiciones normales (reacciones a alta temperatura). Obtención de productos con energía libre de formación positiva. La cinética en las reacciones químicas. Factores termodinámicos versus factores cinéticos en reacciones inorgánicas. Reacciones ácido-base. Reacciones redox 3. Bibliografía Petrucci, R.H., Harwood, W.S. y Herring, F.G.: Química General, 8ª ed.; Prentice Hall, 2003: capítulos 5, 7, 10-13, 15-17, 18, 20 y 21/Química General, R.H. Petrucci, F.G. Herring, J.D. Madura y C. Bissonnette, 10ª Ed., Pearson Educación, 2011: capítulos 5-7, 9-11, 14-17, 19 y 20. Rayner Canham, G. Química Inorgánica Descriptiva 2ª Ed.; Prentice Hall 2000, capítulos 2, 8 y Actividades a desarrollar. En las clases expositivas serán explicados todos los epígrafes del tema, pero éstos deberán ser ampliados en los manuales recomendados. Los ejercicios propuestos por el profesor (boletín nº 1) tienen que traerse trabajados a clase. En los seminarios correspondientes a este tema (S1 y S2), se resolverán en la pizarra estos u otros ejercicios propuestos in situ, y se discutirán las dudas que los alumnos planteen. 6

7 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I Aquellos alumnos que tengan especial dificultad con los conceptos o cuestiones que se traten en este tema deberán contactar con el profesor para recibir el apoyo necesario. TEMA 1. El hidrógeno y sus compuestos más importantes. 1. Sentido del tema (Introducción) En este tema se tratarán los aspectos más esenciales de la química del hidrógeno, incluyendo su estado natural, obtención y principales aplicaciones a nivel industrial. Se estudiarán además las principales combinaciones binarias de este elemento, prestando especial atención al agua. La química del hidrógeno y del agua se tratará de forma transversal en las prácticas de laboratorio. 2. Epígrafes del tema. Estado natural. Isótopos del hidrogeno. Situación del hidrógeno en el sistema periódico. Propiedades atómicas del H. Los iones H+ y H-. Compuestos covalentes. El dihidrógeno. Enlace. Propiedades físicas y químicas del dihidrógeno. Obtención de dihidrógeno. Usos y aplicaciones de dihidrógeno. Hidruros binarios: clasificación y propiedades generales. El enlace de hidrógeno. El agua como ejemplo de hidruro covalente. 3. Bibliografía Rayner Canham, G. Química Inorgánica Descriptiva 2ª Ed.; Prentice Hall 2000, capítulo 7. Se podrán ampliar los contenidos del tema en la bibliografía complementaria. 4. Actividades a desarrollar. En las clases expositivas serán explicados todos los epígrafes del tema, pero éstos deberán ser ampliados en el manual de referencia. Los ejercicios propuestos por el profesor (boletín nº 2) tienen que traerse trabajados a clase. En el seminario correspondiente a este tema (S3), se resolverán en la pizarra estos u otros ejercicios propuestos in situ, y se discutirán las dudas que los alumnos planteen. Aquellos alumnos que tengan especial dificultad con los conceptos o cuestiones que se traten en este tema deberán contactar con el profesor para recibir el apoyo necesario. TEMA 2. Elementos del grupo 17. Los halógenos y sus compuestos más importantes. 1. Sentido del tema (Introducción) En este tema se analizarán los métodos de obtención, los usos tecnológicos e industriales más habituales, las propiedades físicas y químicas y la reactividad de los elementos del 7

8 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I grupo de los halógenos. Además se estudiará la síntesis, estructura, reactividad y aplicaciones más importantes de sus compuestos más comunes. Hay dos prácticas relacionadas con este tema, en la que se obtienen estos elementos y se investigan sus propiedades y las de algunos de sus compuestos más importantes. 2. Epígrafes del tema. Características generales del grupo: configuración electrónica; estudio de sus posibilidades de enlace. Los elementos: el enlace en las moléculas X 2 : modelo orbital molecular. Propiedades físicas y químicas. Comportamiento peculiar del flúor. Estado natural de los elementos. Obtención. Aplicaciones. Haluros: Clasificación. Obtención. Haluros de hidrógeno. Oxoácidos y oxosales de los halógenos. 3. Bibliografía Rayner Canham, G. Química Inorgánica Descriptiva 2ª Ed.; Prentice Hall 2000, capítulo 16. Se podrán ampliar los contenidos del tema en la bibliografía complementaria. 4. Actividades a desarrollar. En las clases expositivas serán explicados todos los epígrafes del tema, pero éstos deberán ser ampliados en el manual de referencia. Los ejercicios propuestos por el profesor (boletín nº 2) tienen que traerse trabajados a clase En el seminario correspondiente a este tema (S4), se resolverán en la pizarra estos u otros ejercicios propuestos in situ, y se discutirán las dudas que los alumnos planteen. Aquellos alumnos que tengan especial dificultad con los conceptos o cuestiones que se traten en este tema deberán contactar con el profesor para recibir el apoyo necesario. TEMA 3. Elementos del grupo 16. Estudio del oxígeno y de sus compuestos más importantes. 1. Sentido del tema (Introducción) En este tema se analizarán los métodos de obtención, los usos tecnológicos e industriales más habituales, las propiedades físicas y químicas y la reactividad de los elementos calcógenos. Además se estudiará la síntesis, estructura, reactividad y aplicaciones más importantes de sus compuestos más comunes. En el laboratorio se llevará a cabo la síntesis del peroxoborato de sodio, que incluye el oxoanión peroxo. 2. Epígrafes del tema. Elementos del grupo 16. Los Calcógenos: Características generales del grupo: configuración electrónica; estudio de sus posibilidades de enlace. Estudio de oxígeno: 8

9 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I Estado natural y estudio del enlace en la molécula de O 2 Iones derivados de la molécula de dioxígeno Propiedades físicas y químicas. Obtención. Aplicaciones. El ozono: Estructura y enlace Óxidos: Reactividad y aplicaciones El ozono en el medio ambiente Clasificación y propiedades Peróxido de hidrógeno. 3. Bibliografía Rayner Canham, G. Química Inorgánica Descriptiva 2ª Ed.; Prentice Hall 2000, Capítulo 15. Se podrán ampliar los contenidos del tema en la bibliografía complementaria. 4. Actividades a desarrollar. En las clases expositivas serán explicados todos los epígrafes del tema, pero éstos deberán ser ampliados en los manuales de referencia. Los ejercicios propuestos por el profesor (boletín nº 3) tienen que traerse trabajados a clase En el seminario correspondiente a este tema (S5), se resolverán en la pizarra estos u otros ejercicios propuestos in situ, y se discutirán las dudas que los alumnos planteen. Aquellos alumnos que tengan especial dificultad con los conceptos o cuestiones que se traten en este tema deberán contactar con el profesor para recibir el apoyo necesario. TEMA 4. El azufre y sus compuestos más importantes. 1. Sentido del tema (Introducción) En este tema se analizarán los métodos de obtención, los usos tecnológicos e industriales más habituales, las propiedades físicas y químicas y la reactividad del azufre. Además se estudiará la síntesis, estructura, reactividad y aplicaciones más importantes de sus compuestos más comunes, especialmente del ácido sulfúrico. 2. Epígrafes del tema. Estudio del azufre: Estado natural Estructura y alotropía Propiedades físicas y químicas Obtención Aplicaciones Sulfuro de hidrógeno/sulfuros Óxidos y oxoácidos del azufre: El ácido sulfúrico 9

10 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I 3. Bibliografía Rayner Canham, G. Química Inorgánica Descriptiva 2ª Ed.; Prentice Hall 2000, Capítulo 15. Se podrán ampliar los contenidos del tema en la bibliografía complementaria. 4. Actividades a desarrollar. En las clases expositivas serán explicados todos los epígrafes del tema, pero éstos deberán ser ampliados en los manuales de referencia. Los ejercicios propuestos por el profesor (boletín nº 3) tienen que traerse trabajados a clase En el seminario correspondiente a este tema (S5), se resolverán en la pizarra estos u otros ejercicios propuestos in situ, y se resolverán las dudas que los alumnos planteen. Aquellos alumnos que tengan especial dificultad con los conceptos o cuestiones que se traten en este tema deberán contactar con el profesor para recibir el apoyo necesario. TEMA 5. Elementos del grupo 15. Estudio del nitrógeno y de sus compuestos más importantes. 1. Sentido del tema (Introducción) En este tema se analizarán los métodos de obtención, los usos tecnológicos e industriales más habituales, las propiedades físicas y químicas y la reactividad de los elementos del grupo 15, prestando especial atención al nitrógeno. Además se estudiará la síntesis, estructura, reactividad y aplicaciones más importantes de sus compuestos más comunes. En el laboratorio se estudiarán las propiedades ácido-base de las sales amónicas. 2. Epígrafes del tema. Elementos del grupo 15: Características generales del grupo: configuración electrónica; estudio de sus posibilidades de enlace. Comportamiento peculiar del nitrógeno: Estudio del dinitrógeno Estado natural y preparación El enlace Propiedades físicas y químicas. Aplicaciones Hidruros de nitrógeno: el amoníaco: Propiedades Producción industrial Óxidos de nitrógeno: Clasificación y propiedades Oxiácidos y oxisales del nitrógeno: el ácido nítrico. Nitritos. Nitratos. Haluros de nitrógeno. 3. Bibliografía Rayner Canham, G. Química Inorgánica Descriptiva 2ª Ed.; Prentice Hall 2000, Capítulo 14. Se podrán ampliar los contenidos del tema en la bibliografía complementaria. 4. Actividades a desarrollar. En las clases expositivas serán explicados todos los epígrafes del tema, pero éstos deberán ser ampliados en los manuales de referencia. 10

11 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I Los ejercicios propuestos por el profesor (boletín nº 4) tienen que traerse trabajados a clase En el seminario correspondiente a este tema (S6), se resolverán en la pizarra estos u otros ejercicios propuestos in situ, y se resolverán las dudas que los alumnos planteen. Aquellos alumnos que tengan especial dificultad con los conceptos o cuestiones que se traten en este tema deberán contactar con el profesor para recibir el apoyo necesario. Tema 6. Estudio del fósforo y sus compuestos más importantes. 1. Sentido del tema (Introducción) En este tema se analizarán los métodos de obtención, los usos tecnológicos e industriales más habituales, las propiedades físicas y químicas y la reactividad del fósforo. Además se estudiará la síntesis, estructura, reactividad y aplicaciones más importantes de sus compuestos más comunes. Aunque las prácticas no incluyen la preparación de ningún derivado de fósforo, en el laboratorio se utilizará pentóxido de fósforo como agente desecante. 2. Epígrafes del tema. Estudio del fósforo: Perspectivas general de la química del fósforo. Estado natural Obtención industrial del fósforo Estructura y alotropía Propiedades físicas y químicas Hidruros de fósforo: fosfina Combinaciones oxigenadas: Óxidos, oxoácidos y oxosales: ácido fosfórico y fosfatos. Haluros de fósforo 3. Bibliografía Rayner Canham, G. Química Inorgánica Descriptiva 2ª Ed.; Prentice Hall 2000, Capítulo 14. Se podrán ampliar los contenidos del tema en la bibliografía complementaria. 4. Actividades a desarrollar. En las clases expositivas serán explicados todos los epígrafes del tema, pero éstos deberán ser ampliados en los manuales de referencia. Los ejercicios propuestos por el profesor (boletín nº 4) tienen que traerse trabajados a clase En el seminario correspondiente a este tema (S7), se resolverán en la pizarra estos u otros ejercicios propuestos in situ, y se resolverán las dudas que los alumnos planteen. Aquellos alumnos que tengan especial dificultad con los conceptos o cuestiones que se traten en este tema deberán contactar con el profesor para recibir el apoyo necesario. Tema 7. Elementos del grupo 14: Estudio del carbono y el silicio y de sus compuestos más importantes. 1. Sentido del tema (Introducción) 11

12 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I En este tema se analizarán los métodos de obtención, los usos tecnológicos e industriales más habituales, las propiedades físicas y químicas y la reactividad de los elementos del grupo 14, con especial atención al carbono. Además se estudiará la síntesis, estructura, reactividad y aplicaciones más importantes de sus compuestos más comunes. Se sintetizará el hidrogenocarbonato de sodio en el laboratorio. 2. Epígrafes del tema. Características generales del grupo 14 Estudio del carbono: Isótopos Alotropía Combinaciones oxigenadas CO CO 2 Carbonatos e hidrogenocarbonatos Silicio. Dióxido de silicio. Silicatos. 3. Bibliografía Rayner Canham, G. Química Inorgánica Descriptiva 2ª Ed.; Prentice Hall 2000, Capítulo 13. Se podrán ampliar los contenidos del tema en la bibliografía complementaria. 4. Actividades a desarrollar. En las clases expositivas serán explicados todos los epígrafes del tema, pero éstos deberán ser ampliados en los manuales de referencia. Los ejercicios propuestos por el profesor (boletín nº 5) tienen que traerse trabajados a clase En el seminario correspondiente a este tema (S8), se resolverán en la pizarra estos u otros ejercicios propuestos in situ, y se resolverán las dudas que los alumnos planteen. Aquellos alumnos que tengan especial dificultad con los conceptos o cuestiones que se traten en este tema deberán contactar con el profesor para recibir el apoyo necesario. Tema 8. Elementos del grupo 13. Estudio del boro y de sus compuestos más importantes. 1. Sentido del tema (Introducción) En este tema se analizarán los métodos de obtención, los usos tecnológicos e industriales más habituales, las propiedades físicas y químicas y la reactividad de los elementos del grupo 13, prestando especial atención al boro. Además se estudiará la síntesis, estructura, reactividad y aplicaciones más importantes de sus compuestos más comunes. En el laboratorio se sintetizará el peroxoborato sódico. 2. Epígrafes del tema. Características generales del grupo 13 Estudio del boro: - Estado natural Alotropía Propiedades Obtención 12

13 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I Combinaciones hidrogenadas: los boranos Diborano Haluros de boro: propiedades catalíticas Combinaciones oxigenadas del boro. Boratos 3. Bibliografía Rayner Canham, G. Química Inorgánica Descriptiva 2ª Ed.; Prentice Hall 2000, Capítulo 12. Se podrán ampliar los contenidos del tema en la bibliografía complementaria. 4. Actividades a desarrollar. En las clases expositivas serán explicados todos los epígrafes del tema, pero éstos deberán ser ampliados en los manuales de referencia. Los ejercicios propuestos por el profesor (boletín nº 5) tienen que traerse trabajados a clase En el seminario correspondiente a este tema (S8), se resolverán en la pizarra estos u otros ejercicios propuestos in situ, y se resolverán las dudas que los alumnos planteen. Aquellos alumnos que tengan especial dificultad con los conceptos o cuestiones que se traten en este tema deberán contactar con el profesor para recibir el apoyo necesario. TEMA 9.- Elementos del grupo 18: los gases nobles 1. Sentido del tema (Introducción) En este tema se analizarán las tendencias generales de los elementos del grupo y se estudiarán los compuestos más importantes del xenón. 2. Epígrafes del tema. Características generales de los elementos del grupo. Propiedades especiales del helio. Aplicaciones de los gases nobles. El descubrimiento de la química de los gases nobles. Fluoruros y óxidos de xenón. 3. Bibliografía Rayner Canham, G. Química Inorgánica Descriptiva 2ª Ed.; Prentice Hall 2000, Capítulo 17. Housecroft C.E., Sharpe A.G., Química Inorgánica 2ª Ed.; Prentice Hall, 2006, Capítulo Actividades a desarrollar. En las clases expositivas serán explicados todos los epígrafes del tema, pero éstos deberán ser ampliados en los manuales de referencia. Aquellos alumnos que tengan especial dificultad con los conceptos o cuestiones que se traten en este tema deberán contactar con el profesor para recibir el apoyo necesario. 13

14 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I 5. - INDICACIONES METODOLÓGICAS Y ATRIBUCIÓN DE CARGA ECTS Atribución de créditos ECTS. TRABAJO PRESENCIAL EN EL AULA HORAS TRABAJO PERSONAL DEL ALUMNO HORAS TOTAL Clases expositivas/de aprendizaje basado en problemas, en grupo grande 23 Estudio autónomo individual o en grupo/ Resolución de ejercicios Clases interactivas/ de aprendizaje basado en problemas en grupo reducido 8 Resolución de ejercicios, u otros trabajos Tutorías 2 Preparación de las dudas a resolver/resolución de ejercicios 6 8 Prácticas de laboratorio 20 Preparación del trabajo de laboratorio y elaboración de la memoria de las prácticas 8 28 Examen 3 Repaso de preparación del examen Total horas trabajo presencial en el aula o en el laboratorio 56 Total horas trabajo personal del alumno Actividades formativas en el aula con presencia del profesor A) Clases expositivas/de aprendizaje basado en problemas, en grupo grande [ L/T en las tablas horarias]: Desarrollo de los contenidos de la asignatura que puede tener dos formatos diferentes: clases magistrales impartidas por el profesor y de aprendizaje basado en problemas. El profesor puede contar con apoyo de medios audiovisuales e informáticos pero, en general, los estudiantes no necesitan manejarlos en clase. Habitualmente estas clases seguirán los contenidos de un Manual de Referencia propuesto en la Guía Docente de la asignatura. B) Clases interactivas/de aprendizaje basado en problemas, en grupo reducido [ S (grupo A)/ T (grupo B)] en las tablas horarias]: Clase teórico/práctica en la que se proponen y resuelven aplicaciones de la teoría, problemas, ejercicios El alumno participa activamente en estas clases de distintas formas: entrega de ejercicios al profesor (algunos de los propuestos en boletines de problemas que el profesor entrega a los alumnos con la suficiente antelación); resolución de ejercicios en el aula, etc. El profesor puede contar con apoyo de medios audiovisuales e informáticos pero, en general, los estudiantes no los manejarán en clase. Se incluyen las pruebas de evaluación si las hubiere. C) Clases prácticas de laboratorio [ P en las tablas horarias]: Se incluyen aquí las clases que tienen lugar en un laboratorio de prácticas. En ellas el alumno adquiere las habilidades propias de un laboratorio de química y consolida los conocimientos adquiridos en las clases de teoría. Para estas prácticas, el alumno dispondrá de un manual de prácticas de laboratorio, que incluirá consideraciones generales sobre el trabajo en el laboratorio, así como un guión de cada una de las prácticas a realizar, que constará de una breve presentación de los fundamentos, la metodología a seguir y la indicación de los cálculos a realizar y resultados a presentar. El alumno deberá a acudir a cada sesión 14

15 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I de prácticas habiendo leído atentamente el contenido de este manual. Antes de comenzar las prácticas tendrá lugar una prueba teórica relacionada con los contenidos de este manual (ExpP), que el alumno tendrá que superar para poder entrar en el laboratorio. Ya en el laboratorio, y tras una explicación del profesor, el alumno realizará individualmente, o en grupos de dos, las experiencias y cálculos necesarios para la consecución de los objetivos de la práctica, recogiendo cada uno de los alumnos, de forma individual, en el diario de laboratorio el desarrollo de la práctica y los cálculos y resultados que procedan. Al finalizar todos los turnos de prácticas, los alumnos serán convocados a una prueba teórico-práctica relacionada con el trabajo realizado en las prácticas (ExfP). La asistencia a estas clases es obligatoria. Las faltas deberán ser justificadas documentalmente, aceptándose razones de examen y de salud, así como aquellos casos contemplados en la normativa universitaria vigente. La práctica no realizada se recuperará de acuerdo con el profesor y dentro del horario previsto para la asignatura. C) Tutorías de pizarra en grupo muy reducido ( T en las tablas horarias): Tutorías programadas por el profesor y coordinadas por el Centro. En general, supondrán para cada alumno 2 horas por cuatrimestre y asignatura. Se proponen actividades como la supervisión de trabajos dirigidos, aclaración de dudas sobre teoría o las prácticas, problemas, ejercicios, lecturas u otras tareas propuestas; así como la presentación, exposición, debate o comentario de trabajos individuales o realizados en pequeños grupos. En alguno de los casos el profesor podría exigir a los alumnos la entrega de ejercicios previa a la celebración de la tutoría. D) El alumno podrá encontrar el siguiente material de apoyo en el Campus Virtual de la USC: Guía Docente de la asignatura. Material de apoyo para la Química Inorgánica I (Fichas resumen con un repaso de temas de Química General). Diapositivas utilizadas en las clases expositivas. Boletines de ejercicios propuestos para trabajar en las clases interactivas. Manual para las prácticas de laboratorio Recomendaciones para el estudio de la materia Es aconsejable una asistencia activa a las clases expositivas. Esto es especialmente válido para las clases dedicadas al tema 0, donde se van a resolver muchos ejercicios prácticos que aparecen recogidos en el boletín nº 1. Es importante mantener el estudio de la materia al día y entrenar con regularidad trabajando, individualmente/en grupo, los ejercicios propuestos en los boletines y que están pensados para adquirir las competencias descritas en el apartado 3 de esta guía. Estos ejercicios se trabajarán en las clases interactivas previstas. Se recomienda la preparación de cada uno de los temas utilizando el manual de referencia propuesto para esta materia y, puntualmente en caso necesario, algún manual complementario. Una vez finalizada la lectura de un tema en el manual de referencia, es útil hacer un resumen de los puntos importantes, identificando los aspectos básicos relativos a cada grupo de elementos químicos que se deben recordar y asegurándose de conocer tanto sus propiedades como las reacciones químicas en las que pueden participar. La relación entre los contenidos de cada uno de los temas es fundamental para el aprendizaje de esta materia. Puede resultar de ayuda realizar esquemas para aspectos como enlace, obtención y reactividad. Es altamente deseable la participación activa en las clases de seminario, en las que se resolverán los ejercicios planteados, comentando las dificultades al resto de compañeros de seminario. 15

16 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I Se recomienda la utilización de las horas de tutoría para resolver las dudas que surjan a lo largo del curso. Es imprescindible la preparación de las prácticas antes de la entrada en el laboratorio. En primer lugar, se deben repasar los conceptos teóricos importantes en cada experimento y, a continuación, es necesario leer con atención el guión de la práctica, intentando entender los objetivos y el desarrollo del experimento propuesto. Cualquier duda que pudiera surgir deberá ser consultada con el profesor. 16

17 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I 5.4. Calendario de actividades a realizar por los alumnos a lo largo del curso. 1er semestre - GRUPO A Prof. Ana González Noya Setiembre Octubre Noviembre L Ma Mi X Vi L0 L L0 L L1 L0 S2 S L Ma Mi X V L1 L1 S2 S1 Ex pp L2 L2 S2 S L3 L3 G2 G2 G2 G2 G S2 S1 L4 G1 G1 G1 G1 G L Ma Mi X Vi L L5 L5 S2 S1 G3 G3 G3 G L5 G L6 L6 S2 S Diciembre Otras actividades Notas L Ma Mi X Vi L S2 S L8/9 L7 T3 T2 T4 T /01/ /07/ 2018 Exámenes 10 h. aulas de Biología y Física 10 h. aulas de Biología y Física S2 S1 L7 Ex fp Clases expositivas (teóricas) Lx (Tema x) Clases interactivas (Seminarios) S1-S2 Clases interactivas (tutorías) T T1-T4 Clases prácticas de laboratorio P (G1, G2, G3) Exámenes ( teóricos ) de prácticas de laboratorio Días no lectivos Clases expositivas: Miércoles, aula Q. Física; Viernes, aula Q. Orgánica Seminarios: Aula Física Tutorías: Consultar calendario T1: Aula Química Física T2: Aula Física T3: Aula 2.11 T4: Aula 2.12 Prácticas: Laboratorio de prácticas de Química Inorgánica (2.23) 17

18 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I 1er semestre - GRUPO B Prof. Alejandro Macías Luaces Setiembre Octubre Noviembre L Ma Mi X Vi P T T0 S3 T0 T0 T0 S T0 S3 T0 T0 T0 S L Ma Mi X V T0 S3 T0 S4 T0 Ex pp T T1 T1 P6 P6 P6 P6 P T1 T2 P5 P5 P5 P5 P T2 S3 T2 S4 L Ma Mi X Vi T2 18 P7 P P7 T3 T3 P7 P4 P4 P4 P T4 S3 T4 S4 T4 T5 P T5 S3 T5 S4 T5 T T6 S3 P7 Diciembre Otras actividades Notas L Ma Mi X Vi Clases expositivas-de 1 aprendizaje basado en Exámenes problemas Tx (Tema x) 19/01/ 10 h. aulas de Clases interactivas (tutorías) T T8-9S3 T8-9S T5 T8 T7 R R T /07/ 2018 Biología y Física 10 h. aulas de Biología y Física T6 S4 T7 Ex fp T7 Clases prácticas de laboratorio P Exámenes ( teóricos ) de prácticas de laboratorio Días no lectivos Clases expositivas: Aula de Química Técnica Seminarios: Aula de Química técnica (S3) / Aula 3.44 (S4) Tutorías: T5: Aula Química Técnica T6: Aula de matemáticas T7: Aula 2.14 T8: Aula 2.15 Prácticas: Laboratorio de prácticas de Química Inorgánica (2.23)

19 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I 6. Sistema de evaluación Indicaciones generales Indicaciones generales a) La evaluación de esta asignatura se hará mediante evaluación continua y la realización de un examen final. b) La evaluación continua se hará mediante la valoración de: controles escritos, la participación del estudiante en el aula, ejercicios realizados en las clases expositivas/ de aprendizaje basado en problemas y en los seminarios, el trabajo realizado en las tutorías y las prácticas de laboratorio. Constará de dos componentes que contabilizarán en la nota final del alumno con los porcentajes siguientes: prácticas de laboratorio, 15%; participación en el aula, seminarios y tutorías, 15%. El alumno debe alcanzar la calificación de apto en las prácticas de laboratorio para superar la asignatura. En la 2ª edición ordinaria del examen final (convocatoria de julio) solamente podrá recuperarse la parte teóricopráctica de las prácticas de laboratorio. c) El examen final podrá incluir una pregunta eliminatoria, con contenidos fundamentales de la asignatura que se correspondan con las competencias desarrolladas en esta programación docente, que deberá estar aprobada (calificada con un mínimo de 6,5 puntos sobre 10), para aprobar el examen. d) Para aprobar la asignatura, será necesario haber alcanzado una puntuación mínima de un 4 (cuatro puntos sobre diez) en el examen final. e) La nota final de cada estudiante en la asignatura se obtendrá como resultado de aplicar la siguiente fórmula: Nota final = Máximo(N 2, N 1 x 0,3 + N 2 x 0,7) Siendo N 1 la nota numérica correspondiente a la evaluación continua (escala 0-10) y N 2 la nota numérica del examen final (escala 0-10), con la salvedad indicada en el apartado anterior. f) Los alumnos repetidores tendrán el mismo régimen de asistencia a las clases que los que cursan la asignatura por primera vez, con las salvedad siguiente: o A los estudiantes repetidores que hayan aprobado las prácticas de laboratorio en una edición previa, se les conservará la calificación obtenida en este apartado durante un máximo de dos cursos académicos. Por lo tanto, no tendrán que realizar nuevamente las prácticas de laboratorio Indicaciones específicas Clases interactivas (seminarios y tutorías en grupo reducido): El 15% de la nota final corresponderá a la evaluación continua en las clases interactivas. Tal como aparece recogido en el apartado anterior, la evaluación se hará mediante la valoración: de la participación del estudiante en el aula (fundamentalmente ejercicios realizados en el encerado); de ejercicios recogidos y de pequeños controles escritos periódicos, bien realizados de forma presencial en el aula o a través del Campus Virtual de la asignatura. El trabajo propuesto para realizar en estas clases aparece recogido en una serie de boletines/hojas de actividad que se pondrán a disposición de los alumnos con la suficiente antelación (al menos dos semanas antes de la clase correspondiente) en el Aula Virtual de la asignatura. Todos los ejercicios propuestos en estos boletines tienen que traerse concienzudamente trabajados a clase. Estos ejercicios se resolverán en el encerado, con la participación de los alumnos (se procurará que, a lo largo del curso, todos los alumnos matriculados intervengan y tengan al menos una nota por este concepto). El/La profesor/a podrá requerir una copia escrita del ejercicio. El alumno que no lo tenga suficientemente trabajado será calificado con un 0 en esta prueba. Prácticas de laboratorio: 19

20 Grado en Química Universidad de Santiago de Compostela. Guía Docente de Química Inorgánica I Los alumnos deben de hacer una preparación teórica básica antes de realizar el trabajo de laboratorio en cada práctica propuesta. Esa preparación básica consistirá fundamentalmente en leer el guión para conocer el objetivo de la práctica, saber lo que se va a hacer y por qué, y realizar los cálculos necesarios para su desarrollo experimental. Antes de iniciar las sesiones prácticas, los alumnos serán convocados para realizar un ejercicio previo a su realización, donde se evaluará si las tienen suficientemente bien preparadas. El alumno tendrá que superar la prueba previa para poder entrar en el laboratorio. Al finalizar todos los turnos de prácticas, los alumnos serán convocados a una prueba teórico-práctica relacionada con el trabajo realizado en las mismas. La nota de las prácticas de laboratorio tendrá tres componentes con los porcentajes siguientes: prueba previa, 15%; nota de laboratorio, 45%; examen final de prácticas, 40%. Para la nota de laboratorio los ítems a evaluar serán los siguientes: organización y pulcritud del trabajo en el laboratorio; ejecución de la práctica; resultados obtenidos. A lo largo del curso se evalúan las siguientes competencias: Evaluación de Competencias Clases de Seminarios Prácticas de laboratorio Clases de Tutorías Examen Final CB1 x x x CG1 x x x CG2 x x x CG3 x x x x CG4 x x x x CG5 x x x CT2 x x x x CT4 x x x x CE2 x x x CE4 x x x x CE7 x x x x CE13 x x x x CE18 x 6.3. Recomendaciones de cara a la evaluación. El alumno debe repasar los conceptos teóricos introducidos en los distintos temas utilizando el manual de referencia y los resúmenes. El grado de acierto en la resolución de los ejercicios propuestos proporciona una medida de la preparación del alumno para afrontar el examen final de la asignatura. Aquellos alumnos que encuentren dificultades importantes a la hora de trabajar las actividades propuestas deben de acudir en las horas de tutoría del profesor, con el objetivo de que éste pueda analizar el problema y ayudar a resolver dichas dificultades. Es muy importante a la hora de preparar el examen resolver algunos de los ejercicios que figuran al final de cada uno de los capítulos del manual de referencia. 20