QUÍMICA (652001) Grado en Criminalística: Ciencias y Tecnologías Forenses Universidad de Alcalá Curso Académico 2017/2018
1 er Curso 1 er cuatrimestre GUÍA DOCENTE Nombre de la asignatura: QUÍMICA Código: 652001 Titulación en la que se imparte: Departamento y Área de Conocimiento: Carácter: Créditos ECTS: Curso y cuatrimestre: GRADO EN CRIMINALÍSTICA: CIENCIAS Y TECNOLOGÍAS FORENSES Dpto. Química Analítica, Química Física e Ingeniería Química Área: QUÍMICA ANALÍTICA OBLIGATORIO 6 (teóricos) 1º curso, 1 er cuatrimestre Profesorado: Carmen García Ruiz Horario de Tutoría: Idioma en el que se imparte: Concertar cita con el profesor mediante mensaje a carmen.gruiz@uah.es Español 1. PRESENTACIÓN En esta asignatura se deben adquirir los conocimientos y destrezas esenciales de Química que debe poseer un graduado en criminalística: ciencias y tecnologías forenses. Es una asignatura fundamental que permite al alumno adquirir los conocimientos básicos de Química necesarios para entender la química forense, toxicológica y criminalística necesaria para abordar el mayor porcentaje de casos de los laboratorios forenses oficiales. Con este fin, se abordan los conceptos básicos de química necesarios para comprender la química implicada en los tóxicos, los incendios, las explosiones y la temática forense-nuclear. Esta asignatura obligatoria es la más básica de la materia de Química y su enseñanza repercute directamente en el aprendizaje de las asignaturas obligatorias de Química Forense (primer curso), Análisis Instrumental Forense (segundo curso) y Laboratorio de Química Forense (tercer curso). Por otra parte, debido al carácter transversal de la Química en las Ciencias Forenses, los conocimientos adquiridos en esta asignatura son fundamentales para poder comprender e integrar los conocimientos de otras asignaturas de esta titulación como son inspección ocular, 2
documentoscopia, balística y trazas instrumentales, toxicología forense y calidad en los laboratorios. Prerrequisitos y Recomendaciones Ninguna. 2. COMPETENCIAS Competencias genéricas: 1. Capacidad para comunicar ideas y expresarse de forma correcta oral y escrita. 2. Desarrollo de habilidades para el trabajo en equipo. 3. Desarrollo de habilidades para el aprendizaje autónomo. 4. Iniciación en la capacidad de argumentación con el apoyo de los libros de texto y otras referencias proporcionadas en la asignatura. 5. Iniciación en la capacidad crítica y autocrítica. Competencias específicas: 1. Conocer aspectos básicos de la materia y de cómo se mide. 2. Adquirir conocimientos para comprender los átomos y sus propiedades periódicas y los compuestos químicos y sus enlaces. 3. Conocer la formulación y nomenclatura de los compuestos químicos más importantes en el área de la Criminalística, según las reglas de la IUPAC y las tradicionales más comunes. 4. Adquirir conocimientos básicos sobre las reacciones químicas y los conceptos necesarios para entenderlas e interpretarlas. 5. Poseer los conocimientos necesarios sobre las disoluciones y emitir juicios basándose en las propiedades que presentan. 6. Aprender los aspectos básicos de termodinámica y cinética química por los que se rigen las reacciones químicas. 7. Adquirir conocimientos sobre el equilibrio químico y los factores que lo alteran. 8. Conocer la estructura y aspectos químicos relevantes de los átomos y sus sales, los compuestos y las macromoléculas de principal interés en Ciencias Forenses. 9. Adquirir conocimientos sobre la química de los tóxicos abordando el concepto de isómero y aspectos clave sobre los equilibrios ácido-base. 3
10. Aprender la química del fuego y los incendios mediante la comprensión de las reacciones redox, de combustión y la termoquímica del fuego. 11. Comprender la química de las explosiones estudiando la química de los explosivos, los artefactos pirotécnicos y las municiones e integrando el aprendizaje de las leyes de los gases. 12. Adquirir conocimientos sobre los conceptos básicos de la química forensenuclear, haciendo especial hincapié en la radiactividad, los radioisótopos y su peligrosidad y las armas nucleares y el terrorismo. 3. CONTENIDOS Los contenidos teóricos se han estructurado en 12 temas, agrupadas en 2 bloques temáticos. El primero está dedicado a presentar conceptos básicos de química que explican la materia, desde los átomos hasta las moléculas, destacando las reacciones químicas y los principales aspectos termodinámicos y cinéticos que rigen las mismas. El segundo bloque temático se introducen los compuestos químicos de interés forense para, después, abordar la química de los tóxicos, la química del fuego y los incendios, la química de las explosiones, y, finalmente, la química forense-nuclear. Este segundo bloque pretende incluir la química básica necesaria para comprender las principales problemáticas químico-forenses. BLOQUE I. CONCEPTOS BÁSICOS DE QUÍMICA. Tema 1. La materia. Los tres estados de la materia. Sustancias puras y mezclas. Elementos y compuestos químicos. Medidas y unidades. Tema 2. Los átomos. Estructura del átomo: partículas subatómicas. Número y masa atómica: lo que define a los isótopos. Relaciones periódicas de los elementos: Tabla periódica; configuraciones electrónicas; grupos de los elementos; energía de ionización y afinidad electrónica. Naturaleza dual del electrón y del fotón. Espectros de emisión de átomos. Tema 3. Los compuestos químicos. Enlace metálico, iónico y covalente. Polaridad de enlace. Fuerzas intermoleculares: fuerzas de Van der Waals y enlace de hidrógeno. Nomenclatura básica de compuestos inorgánicos y orgánicos. Tema 4. Las reacciones químicas. Reacciones químicas. El número de Avogadro y el mol. Composición porcentual a partir de la fórmula química. Información cuantitativa a partir de ecuaciones balanceadas. Reactivos limitantes y en exceso. Tema 5. Las disoluciones y sus propiedades. El proceso de disolución. Disoluciones acuosas: Solubilidad y saturación. Expresión y cálculo de la concentración de una disolución. Propiedades coligativas. 4
Tema 6. Termodinámica y cinética de las reacciones químicas. Termoquímica: Entalpia, Entropía, Variación de energía libre de Gibs. Cinética química. Velocidad de reacción. Energía de activación. Ecuación de Arrhenius. Catálisis. Control cinético y termodinámico. Tema 7. El equilibrio químico. El equilibrio químico y la constante de equilibrio. Equilibrios homogéneos y heterogéneos. Factores que alteran el equilibrio químico: Principio de Le Châtelier. BLOQUE II. QUÍMICA PARA CIENCIAS FORENSES. Tema. 8. Compuestos químicos de interés en Ciencias Forenses. Elementos metálicos y sus sales: contaminantes y componentes explosivos. Compuestos orgánicos: tintes, pigmentos, tóxicos y explosivos. Mezclas: vidrios, papel, combustibles y pinturas. Macromoléculas: fibras naturales y sintéticas, polímeros de glucopiranosa, proteínas y ADN. Tema 9. Química de los tóxicos: drogas y venenos La química de los tóxicos de interés forense: drogas y venenos. Isómeros funcionales, estructurales y enantiómeros. Estereoisomería y toxicidad. Equilibrios ácido-base: fundamentos teóricos; concepto de ph; tipos de ácidos y bases. Tema 10. Química del fuego y los incendios. La química del fuego. Reacciones redox. Reacciones de combustión. La termoquímica del fuego: Calor, capacidad calorífica y cambios de fase; Calorimetría. Tema 11. Química de las explosiones. La química de los explosivos, artefactos pirotécnicos y municiones. Quimica redox de los explosivos. Presión atmosférica y de un gas: leyes de los gases. Tema 12. Química forense-nuclear. Reacción nuclear. Radiactividad: tipos de radiación y peligros. Vidas medias de radioisótopos y peligrosidad: datación radiactiva. Fisión y fusión nuclear. Armas nucleares, reactores nucleares y terrorismo. Efectos de la radiación. Bloques de contenido (se pueden especificar los temas si se considera necesario) Total de clases, créditos u horas BLOQUE I 3 créditos BLOQUE II 3 créditos 5
4. METODOLOGÍAS DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE. ACTIVIDADES FORMATIVAS En cada bloque temático se incluirán diversas actividades formativas concebidas con el fin de fomentar un aprendizaje significativo de las competencias específicas, así como desarrollar las competencias genéricas seleccionadas. Se realizarán diferentes actividades formativas por bloque temático: - Clases teórico-aplicadas. - Clases de actividades dirigidas, basadas en el estudio de casos. - Exposiciones de actividades por parte de los estudiantes. - Tutorías individuales y grupales. Se utilizarán herramientas informáticas (hojas de cálculo, fuentes de información) y diversas estrategias colaborativas (pasa el problema, equipos de análisis, resolución estructurada de problemas, etc.) con el objetivo de transferir y no sólo transmitir, los conocimientos esenciales de cada lección y fomentar las competencias genéricas perseguidas en esta asignatura. 4.1. Distribución de créditos (especificar en horas) Número de horas presenciales: 48 Número de horas del trabajo propio del estudiante: 102 Total horas 150 Clases teóricas: 32 h Estudio de casos, actividades dirigidas y resolución de problemas: 16 h Horas de estudio, elaboración de actividades, preparación exámenes, actividades online 6
4.2. Estrategias metodológicas, materiales y recursos didácticos Clases presenciales Clases teórico-aplicadas, para grupos grandes: Clases expositivas y de intercambio de ideas con el alumnado. Se trata de que los alumnos aprendan enfrentándose a problemas reales a partir de un conocimiento teórico previo. Se introduce a los alumnos a un tema concreto, explicando los conceptos básicos y proporcionando la información necesaria para que el alumno trabaje in situ y amplíe conocimientos durante sus horas no presenciales, que serán utilizados más tarde en otras materias de cursos más avanzados. Se ilustrará algún contenido teórico con materiales informáticos y/o audiovisuales. Para favorecer la participación de los alumnos y la interacción con el profesor se utilizarán dinámicas participativas. Actividades dirigidas: Resolución de problemas numéricos y cuestiones proporcionadas previamente y relacionadas con la materia expuesta en las clases expositivas. Se podrá proponer alguna actividad grupal para que los alumnos resuelvan casos propuestos en relación con temas concretos impartidos. Tutorías colectivas. Trabajo autónomo Tutorías individualizadas Recursos Didácticos Lectura y comprensión del material audiovisual y bibliográfico utilizado en la asignatura. Realización de actividades: estudio de casos, ejercicios y problemas, otras actividades dirigidas. Realización de tutorías para una atención individualizada de los estudiantes con el fin de realizar un adecuado seguimiento de los mismos. Libros de carácter docente 7
Ejercicios y problemas resueltos Material audiovisual Acceso a ordenadores para realizar cálculos y búsqueda de información por Internet Plataforma de aula virtual 5. EVALUACIÓN: Procedimientos, criterios de evaluación y de calificación Procedimientos de evaluación Los procedimientos de evaluación se ajustarán a la normativa Reguladora de los Procesos de Evaluación de los Aprendizajes, aprobada en sesión ordinaria de Consejo de Gobierno de 24 de marzo de 2011 y modificada en sesión ordinaria de Consejo de Gobierno de 5 de mayo de 2016. El alumno tendrá derecho a disponer de dos convocatorias, una ordinaria y otra extraordinaria. La convocatoria ordinaria estará basada en la evaluación continua, salvo para los alumnos a los que se haya reconocido el derecho a la evaluación final por alguno de los siguientes motivos: realización de prácticas presenciales, obligaciones laborales, obligaciones familiares, motivos de salud o discapacidad. En estos casos el alumno tendrá derecho a una evaluación final en la convocatoria ordinaria. Convocatoria ordinaria mediante evaluación continua: La evaluación continua de esta asignatura tendrá en cuenta las pruebas escritas de evaluación y las actividades formativas dirigidas planificadas. Se realizarán dos pruebas escritas de evaluación que supondrá el 70% de la calificación total: una primera para el bloque temático I y otra para el bloque temático II. Estos exámenes consistirán en preguntas (cortas y/o de tipo-test), problemas numéricos y resolución de pequeños casos prácticos. La participación en actividades formativas en grupo dirigidas, principalmente mediante el estudio de casos, supondrá el 30% de la calificación total. Convocatoria ordinaria mediante evaluación final: Para acogerse a la evaluación final, el estudiante tendrá que solicitarlo por escrito al decano o director de centro en las dos primeras semanas de impartición de la asignatura, explicando las razones que le impiden seguir el sistema de evaluación continua. 8
La evaluación final consistirá en una única prueba escrita sobre los contenidos de la asignatura. Convocatoria extraordinaria: Aquellos alumnos que no hayan superado la asignatura en la convocatoria ordinaria, independientemente de que la hayan cursado siguiendo una evaluación continua o final, tendrán derecho a tener una convocatoria extraordinaria de la asignatura. La convocatoria extraordinaria consistirá en la realización de un examen de teoría. Para superar la asignatura en la convocatoria extraordinaria se ha de obtener una calificación superior a 5,0 en dicho examen. Criterios de evaluación Se valorarán los siguientes aspectos: Comprensión de los conceptos e ideas principales de cada uno de los bloques temáticos; integración y aplicación de los contenidos a situaciones diversas; resolución de los problemas y ejercicios de modo comprensivo; elaboración y argumentación coherente de ideas; ejercicio del sentido (auto)crítico y ejercicio de la capacidad de reflexión. Criterios de calificación La calificación final en la convocatoria ordinaria mediante evaluación continua se corresponderá con la media ponderada indicada a continuación: - Contenidos de los bloques I y II: 7 puntos (70% de la calificación total, teniendo en cuenta un peso de los bloques temáticos I y II de 50:50). - Actividades formativas dirigidas: 3 puntos (30% de la calificación total). La calificación final en la convocatoria ordinaria mediante evaluación final se corresponderá con la media ponderada indicada a continuación: - Contenidos de los Bloque I: 5 puntos; Bloque II: 5 puntos. La calificación final en la convocatoria extraordinaria, tanto mediante evaluación continua como mediante evaluación final, se corresponderá con la calificación de la prueba final de la asignatura. 6. BIBLIOGRAFÍA Bibliografía Básica 1. Chang, R and Kenneth, G, Química. 11ª edición, McGraw-Hill, México, 2013. Visite: http://highered.mheducation.com/sites/0073402680/information_center_view0/ta ble_of_contents.html (disponible en marzo de 2017). 2. Atkins, P. and Jones, L., Principios de Química. Editorial panamericana. Buenos Aires, 2010. 3. Petrucci H, Ralph. Química General. Pearson, España, 2013. 9
4. Reboiras, M.D. Química. La ciencia básica. Thomson, España, 2006. Bibliografía Complementaria 5. Johll, M.E. Investigating Chemistry. A Forensic Science Perspective. W.H. Freeman and Company, New York, 2007. 10