ASIGNATURA: QUÍMICA INORGÁNICA Y ORGÁNICA ESPECIALIDAD: INGENIERIA METALURGICA PLAN: 1995 ADECUADO (Ordenanza Nº 1058) NIVEL: 2º MODALIDAD: ANUAL DICTADO: ANUAL HORAS: 4 Hs semanales ÁREA: TECNOLOGÍAS BÁSICAS CICLO LECTIVO: 2006 CONFORMACION DE LA CATEDRA: PROFESOR ADJUNTO: Dr. FERNANDO COSA JEFE DE TRABAJOS PRACTICOS: Ing. OSCAR AGÜERO REQUERIMIENTOS ACADÉMICOS Correlativas para cursar: Regular: 4 Correlativas para rendir: Aprobada: 4 OBJETIVOS DE LA ASIGNATURA 1. Ofrecer un panorama general de la Química Inorgánica y Orgánica, hacia el conocimiento de las especies químicas elementos y compuestos: sus propiedades, reacciones químicas, métodos de síntesis, aplicaciones etc. 2. Incorporar las teorías y los métodos físicos que le proporcionen al alumno medios para relacionar e interpretar esos fenómenos que constituyen el objeto especifico de interés. CONTENIDOS Unidad 1 Introducción Composición química de la tierra. Estado natural de los elementos. Distribución en la corteza terrestre, biósfera y atmósfera. Compuestos inorgánicos y orgánicos. Estructura de los elementos Organización de las partículas elementales. Nucleones. Peso atómico. Número atómico. Teoría cuántica de Planck. Teoría cuántica de Bohr del átomo de hidrógeno. Mecánica cuántica. Orbitales atómicos. Estructura electrónica de los átomos. Tabla periódica. Unidad 2 Periodicidad de las propiedades Potencial de ionización, afinidad electrónica. y electronegatividad. Radios iónicos y atómicos. Estados de oxidación. Oxidación reducción. Enlace Químico Enlace iónico: Estructuras cristalinas de los compuestos iónicos. Energía reticular. Ciclo de Born Haber. Razón de radios y número de coordinación en cristales iónicos. Propiedades de los compuestos iónicos dependientes de la energía reticular. Concepto de polarización. Enlace covalente: Enlaces covalentes polares y no polares. Momento
dipolar. Fórmulas de puntos de Lewis. Regla del octeto. Resonancia. Limitaciones de la regla del octeto. Nociones básicas de la teoría del enlace. Estructura molecular: Teoría de la repulsión del par electrónico de la capa de valencia (TRPECV). Teoría del enlace de valencia (TEV). Orbitales atómicos híbridos. Determinación de la polaridad de moléculas. Enlace simple y múltiple. Geometría molecular y polaridad molecular. Teoría del orbital molecular (TOM) Aplicación a moléculas del primer y segundo período de la tabla periódica. Orbitales moleculares deslocalizados. Revisión del concepto de resonancia. Enlace metálico.compuestos de coordinación. Nomenclatura. Teoría del campo cristalino (TCC) Fuerzas intermoleculares. Tipos de interacciones. Estructura cristalina. Tipos de cristales. Unidad 3 Elementos del grupo 1A Metales alcalinos. Estado natural. Propiedades físicas y químicas. Obtención. Compuestos más importantes del grupo. Elementos del grupo 2A Metales alcalino- térreos. Estado natural. Propiedades físicas y químicas. Obtención. Compuestos más importantes. Unidad 4 Elementos del grupo 3A Boro y Aluminio. Estado natural. Propiedades físicas y químicas. Métodos de obtención. Oxidos y haluros. Otros compuestos. Unidad 5 Elementos del grupo 4A Estado natural. Propiedades físicas y químicas del grupo. Carbono. Formas alotrópicas. Monóxido, dióxido de carbono y carbonatos. Carburos. Silicio. Redes de silicatos. Vidrios. Formas alotrópicas de silicio, germanio y estaño. Compuestos más importantes. Unidad 6 Elementos del grupo 5A Estado natural. Propiedades físicas y químicas del grupo. Nitrógeno. Amoníaco, propiedades y obtención. Oxidos del nitrógeno. Ácido Nítrico. Propiedades y obtención. Fósforo. Formas alotrópicas.obtención. Compuestos oxigenados del fósforo. Fosfatos, abonos agrícolas. Generalidades sobre arsénico antimonio y bismuto. Elementos del grupo 6A Estado natural. Propiedades. Características del grupo. Oxigeno, ozono y agua oxigenada. Azufre. Extracción. Compuestos hidrogenados. Compuestos oxigenados. Ácido sulfúrico, propiedades y obtención. Unidad 7 Elementos del grupo 7A Estado natural. Propiedades físicas y químicas del grupo. Obtención. Compuestos hidrogenados. Compuestos oxigenados. Propiedades de los principales exponentes de cada elemento. Aplicaciones industriales. Elementos del grupo 8A Gases nobles. Características generales del grupo.
Elementos de Transición Características generales. Fundamentos químicos de los procedimientos de la metalurgia extractiva. Reacciones con compuestos de coordinación. Elementos de transición interna Lantánidos y actínidos. Generalidades. Unidad 8 Fundamentos de Química Orgánica Características de los compuestos orgánicos. Hibridación del átomo de carbono. Mecanismo de las reacciones orgánicas. Isomerías. Principales funciones orgánicas. Hidrocarburos Hidrocarburos alifáticos: alcanos, alquenos y alquinos. Propiedades y reacciones más importantes. Nomenclatura. Hidrocarburos alicíclicos. Características generales y nomenclatura. Hidrocarburos aromáticos. Benceno, estructura y reacciones. Derivados del benceno. Petróleo Origen. Yacimientos y extracción. Composición y procesamiento. Derivados del petróleo y sus aplicaciones. Unidad 9 Compuestos orgánicos oxigenados Compuestos con grupo oxidrilo: alcoholes y fenoles. Propiedades y características de la función. Nomenclatura. Obtención de metanol, etanol y glicerina. Compuestos con grupo carbonilo: aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos y derivados de ácido. Propiedades características de las funciones. Nomenclatura. Generalidades sobre glúcidos y lípidos. Saponificación. Detergentes. Compuestos orgánicos nitrogenados Funciones nitrogenadas: nitroderivados, aminas y amidas. Características generales, clasificación y nomenclatura de cada uno de los grupos. Aminoácidos y proteínas. Importancia biológica. Polímeros Mecanismos de polimerización. Estructura y propiedades. Clasificación de los polímeros. Aplicaciones. METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA, APRENDIZAJE Y SISTEMA DE EVALUACIÓN Se iniciará con una visión general del programa analítico a desarrollarse durante el curso, resaltando la importancia de la materia en el contexto general de la carrera y su utilidad, por ser materia básica en asignaturas de cursos posteriores, señalando además que en lo posible se asociarán los temas tratados con experiencias de la vida diaria. Se brindará también información relativa a la bibliografía que ha sido seleccionada para ser utilizada como herramienta de estudio, se indicará sobre el material bibliográfico disponible en biblioteca de esta Facultad, como así también se asesorará al alumno que disponga de otra bibliografía sobre la viabilidad de empleo de la misma. Se desarrollaran clases teóricas a cargo del profesor encargado de la materia, clases de ejercicios y problemas y trabajos prácticos de laboratorio los que se encuentran a cargo del jefe de trabajos prácticos de la asignatura.
Evaluaciones Como parte de la producción que se exige al alumno, se tomarán dos exámenes parciales, cuyas fechas tentativas están presentadas en el cronograma de actividades previsto. En caso de no haberse alcanzado la nota mínima exigida de 4 puntos en cada uno de ellos para poder acceder a la regularidad en la materia, se realizará un parcial recuperatorio de carácter integral ( con fecha a fijar), de no cumplimentarse este último requisito, el alumno quedará en condición de libre. Unidad del Programa PLANIFICACIÓN HORARIA Clases Teóricas Título Número de horas 1 Introducción Estructura de los elementos 8 2 Periodicidad de las propiedades Enlace Químico Fuerzas intermoleculares 3 Elementos del grupo 1 A Elementos del grupo 2 A 10 4 Elementos del grupo 3 A 6 5 Elementos del grupo 4 A 8 6 Elementos del grupo 5 A Elementos del grupo 6 A 12 7 Elementos del grupo 7 A Elementos del grupo 8 A Elementos de transición Elementos transición interna 8 Fundamentos de Química Orgánica Hidrocarburos Petróleo. 8 28 18 9 Compuestos orgánicos oxigenados Compuestos orgánicos nitrogenados Polímeros Número total de horas 116 18 Trabajos prácticos de laboratorio Laboratorio N Título Horas 1 Reacciones de oxidantes y reductores típicos 2 2 Volumetría redox 3 4 Grupos 1 y 2 A de la tabla periódica de los elementos 2 5 Grupos 3 y 4 A de la tabla periódica de los elementos 3 6 Grupos 5, 6 y 7ª de la tabla periódica de los elementos 3 3 Reacciones con elementos de transición 3 Número total de horas dedicadas a trabajos prácticos de laboratorio 16 BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA Química Inorgánica - Enrique Gutierrez Ríos Editorial Reverté S.A (1978) Química Inorgánica Moderna G.F. Liptrot (CECSA) (1978) Química Inorgánica - Glen E. Rodgers - Ed. McGraw Hill. (1995) Química Orgánica- Norman L. Allinger Editorial Reverté S.A. (1978) Química Orgánica - Morrison y Boyd Addison Wesley Iberoamericana. (1996) Química Raymond Chang Ed. Mc Graw Hill. (1998)
Química General K. Witten, K. Gailey, R Davis Ed. Mc Graw Hill ( 1994) Bibliografía agregada como consulta. Química Inorgánica Básica Cotton y Wilkinson - Ed Limusa SA, Grupo Noriega Editores (1998) Chemical Properties and Reactions Cole, Watts, Bucat Ed.Cole,Cole,Watts,Bucat Perth,Western Australia (1981) Chemistry (with Inorganic Qualitative Analysis) - T. Moeller, J.C. Bailor Jr, J.Kleinberg C.O. Guss, M.E. Castellion, C. Metz Harcourt Brace Jovanovich, Publishers. (1984) La Química (en problemas) Teijón, García, Jimenez, Guerrero 2000 Alfaomega Grupo Editor. (Ed. Original Editorial Tébar Flores S.L) Química (teoría y problemas)- J.A García Perez, J.M. Teijón Rivera, R.M. Olmo Lopez. C.García Albendea 2000 Alfaomega Grupo Editor. (Ed. Original Editorial Tébar Flores S.L) Química General - Frederick Longo - Ed. Mc Graw-Hill (1992) Materiales de Ingeniería y sus aplicaciones - R. Flinn, P. Trojan Ed. McGraw Hill. University Chemistry - Bruce H. Mahan - Addison Wesley Publishing Company, Inc. (1969) Introducción a la Química Inorgánica Cristobal Valenzuela Calahorro- McGraw Hill Interamericana de España, S.A.U. (1999)