QUÍMICA II Guia de l’assignatura ENGINYERIA INDUSTRIAL

ENGINYERIA INDUSTRIAL
QUÍMICA II
Guia de l’assignatura
ENGINYERIA INDUSTRIAL
25008 Química II. Guia de l’assignatura
Aprovada en C.A.A de data 8/06/05
Modificada en data 4/06/10
1
Crèdits: 7.5 (6 teoria + 1.5 pràctiques)
Crèdits ECTS: 6
Tipus Obligatòria
Coordinador: segons semeste
Altres Professors:, Glòria Andreu, Pilar Cortés, Concepció Flaqué, Francesc Torrades
Departament: Enginyeria Química
Presentació
Coneixements previs
Els adquirits en l’ensenyament pre-universitari i en les assignatures de Primer Curs de la carrera,
especialment la de Fonaments Químics en l’Enginyeria
Camps professionals
Com a assignatura de caire científic bàsic, té relacions amb tots els camps de l’enginyeria.
Relació amb altres assignatures
Aquesta assignatura ha de servir per a proporcionar els coneixements químics necessaris en les
assignatures troncals següents: Termodinàmica, Fonaments de Ciència dels Materials, Tecnologia de
Materials, Ciència i Tecnologia del Medi Ambient. Molt especialment també està relacionada amb les
assignatures de caire químic de les especialitats Tèxtil i Paperera d’ Enginyeria Industrial.
Objectius generals
Els objectius generals es poden agrupar en dos àmbits:
 Objectius relacionats amb els continguts:
1)
Continuar consolidant els coneixements químics que l’alumnat ha adquirit prèviament.
2)
Introduir nous conceptes químics que donin a l’alumnat una base química uniforme i
comuna necessària per al seguiment d’algunes de les assignatures que posteriorment
cursarà.
 Objectius relacionats amb les capacitats i habilitats:
3)
Relacionar i aplicar els conceptes teòrics tant en la resolució de problemes numèrics,
com en la realització de pràctiques de laboratori.
ENGINYERIA INDUSTRIAL
25008 Química II. Guia de l’assignatura
Aprovada en C.A.A de data 8/06/05
Modificada en data 4/06/10
4)
2
Proporcionar les eines perquè l’alumnat sigui capaç de buscar informació, de
seleccionar-la, de reflexionar sobre ella creant-se uns criteris i opinions pròpies.
5)
Reconèixer la Química com a ciència experimental i fixar coneixements a partir
d’experimentacions en el laboratori.
6)
Reconèixer la importància de la Química i la Tecnologia Química en el benestar de la
societat.
7)
Conèixer l‘impacte de les activitats industrials en el medi ambient i comprendre que
sense uns sòlids coneixements químics no es poden resoldre molts problemes
ambientals.
Temari
Mòdul 1: Dissolucions i Química Inorgànica descriptiva
Tema 1. Dissolucions.
(15 hores)
(4 hores)
Continguts: Tipus de dissolucions. Unitats de concentració. Dissolucions ideals. Lleis de Raoult
i de Henry. Dissolucions no ideals: activitat i coeficient d’activitat. Propietats coligatives:
dissolucions de no-electròlits ; dissolucions d’electròlits.
Tema 2. Equilibris iònics en dissolució.
(8 hores)
Continguts: Reaccions de transferència de protons. Càlculs de pH. Valoracions àcid-base.
Reaccions de precipitació. Solubilitat i producte de solubilitat. Factors que afecten a la
solubilitat de precipitats.
Reaccions de transferència d’electrons. Piles galvàniques. Electròlisi. Tècniques
electroquímiques d’anàlisi.
Tema 3. La Química dels metalls i no metalls
(3 hores)
Continguts: Propietats generals de metalls i no metalls. Química dels metalls i dels no metalls:
propietats, obtenció, reactivitat. Metal·lúrgia. Corrosió.
Mòdul 2: Química Orgànica bàsica i aplicada
(30 hores)
Tema 4. Química del Carboni
(2 hores)
Continguts: Esquelet carbonat. Fórmules empíriques i moleculars. Isomeria.
Tema 5.Grups funcionals
(6 hores)
Continguts: Famílies de compostos orgànics. Tipus principals de reaccions. Anàlisi elemental i
funcional.
Tema 6. Hidrocarburs
(7 hores)
Continguts: Alcans i cicloalcans. Estructura. Propietats. Reactivitat. Combustió.
Alquens, diens i alquins.
Determinació d’estructures.
Estructura.
Propietats. Estabilitat. Hidrogenació. Oxidació.
ENGINYERIA INDUSTRIAL
25008 Química II. Guia de l’assignatura
Aprovada en C.A.A de data 8/06/05
Modificada en data 4/06/10
3
Petroli: refinat, destil·lació, petroquímica. Combustibles: gasolina, gas-oil, gas natural.
Carboquímica.
Tema 7. Química Orgànica Aplicada
(5 hores)
Continguts: Reactivitat d’alquens, diens i alquins. Polímers d’addició. Plàstics i elastòmers.
Tema 8. Espectrometria infraroja
(3 hores)
Continguts: Absorció de radiacions electromagnètiques. L’origen de l’espectre infraroig. Regles
de selecció. Espectròmetres d’infraroig. Interpretació de l’espectre infraroig i determinació
d’estructures moleculars.
Tema 8. Hidrocarburs aromàtics
(4 hores)
Continguts: La molècula del benzè. Aromaticitat. Obtenció d’hidrocarburs aromàtics. Reaccions
de substitució electrofílica. Productes industrials derivats de compostos aromàtics: resines,
fibres, colorants, pigments, detergents.
Tema 9. Derivats oxigenats i nitrogenats
(3 hores)
Continguts: Productes naturals i recursos renovables. Hidrats de carboni, lípids i proteïnes.
Tècniques d’anàlisi instrumental.
Objectius específics dels mòduls

Mòdul 1
Estudi de les dissolucions, les seves propietats i els equilibris iònics en dissolució, no només en
l’aspecte teòric si no destacant la seva aplicabilitat en el camp tècnic. Aquest mateix criteri
d’aplicabilitat es farà servir per l’estudi de les reaccions d’oxidació-reducció i en els continguts de la
química descriptiva .
Aquest plantejament teòric i aplicat servirà de base pel desenvolupament químic i tècnic de
l’alumnat en assignatures posteriors

Objectius de l’alumne
1) Conèixer el procés de dissolució i les propietats de les dissolucions.
2) Entendre i aplicar aquestes propietats.
3) Conèixer els equilibris iònics en dissolució aquosa.
4) Saber resoldre problemes relacionats amb els equilibris iònics descrits.
5) Conèixer les diferents aplicacions de les reaccions d’oxidació-reducció.
6) Tenir coneixements bàsics de química descriptiva.
7) Saber fonaments de metal·lúrgia i conservació de metalls.
ENGINYERIA INDUSTRIAL
25008 Química II. Guia de l’assignatura
Aprovada en C.A.A de data 8/06/05
Modificada en data 4/06/10

Mòdul 2:

Objectius de l’alumne
4
1) Conèixer les estructures bàsiques de les molècules orgàniques
2) Relacionar les propietats físiques dels compostos amb l’estructura molecular
3) Conèixer els grups funcionals més importants i les seves propietats.
4) Dominar la nomenclatura i formulació de compostos orgànics, a nivell bàsic.
5) Saber deduir les fórmules moleculars i estructurals a partir de dades analítiques
6) Conèixer els principals tipus de reacció de la Química Orgànica.
7) Conèixer els sectors principals de la indústria química orgànica.
8) Saber descriure, a nivell elemental, el procés de transformació d’una matèria primera bàsica
en un producte acabat, passant pels diferents productes intermitjos
9) Conèixer els diferents tipus de combustibles i les seves propietats.
10) Saber interpretar els resultats d’algunes tècniques analítiques instrumentals per a la
determinació d’estructures
11) Adquirir consciència de la necessitat de reciclar, reduir i reutilitzar els materials que produeix
la indústria química
Metodologia de treball
L’assignatura s’organitza en:
i)
les classes de teoria on es desenvolupen els continguts teòrics i que tenen lloc a l’aula
utilitzant el model expositiu i fent ús de la pissarra, transparències i projecció de material
multimèdia.
ii)
les classes de problemes on s’apliquen els coneixement teòrics en la resolució
d’exemples pràctics i que tenen lloc a l’aula en grups més reduïts que la classe de teoria.
iii)
les pràctiques de laboratori on l’alumne, en grups reduïts i de forma guiada, pren
contacte amb el laboratori químic, amb la metodologia experimental.
Paral·lelament es proposa a l’alumne la realització de qüestions i problemes, així com l’elaboració
d’un informe de pràctiques que haurà de resoldre fora de l’horari lectiu.
Sessions teoria, problemes

3 sessions presencials de teoria/setmana

1 sessió presencial problemes/setmana
Pràctiques, laboratoris
Les pràctiques de l’assignatura tenen com a objectius generals els següents:
ENGINYERIA INDUSTRIAL
25008 Química II. Guia de l’assignatura
Aprovada en C.A.A de data 8/06/05
Modificada en data 4/06/10
5
1) Consolidar els coneixements dels temes desenvolupats en les classes de teoria a partir de
l’experimentació
2) Adquirir destreses experimentals.
3) Saber descriure els experiments realitzats.
4) Saber tractar les dades experimentals i treure conclusions.
5) Aprendre a elaborar informes dels treballs experimentals.
6) Conèixer i fer ús de les normes bàsiques de seguretat d’un laboratori i del tractament de
residus.
L’alumnat realitza un total de 6 pràctiques en sessions de 2 h. Les pràctiques són obligatòries i es
realitzen en els Laboratoris de Química I i Química II de l’edifici TR5.

Pràctica 1: Propietats de les dissolucions: Crioscopia.

Pràctica 2: Equilibris iònics: Determinació de l’ió clorur a l’aigua. Aplicació del mètode de Mohr.

Pràctica 3: Anàlisi elemental orgànic

Pràctica 4: Anàlisi funcional. Determinació de propietats físiques.

Pràctica 5: Síntesi d’un compost orgànic. Purificació i caracterització del producte.

Pràctica 6: Espectrometria infraroja. Interpretació d’espectres
Organització en mòduls i temps de dedicació de l’estudiant
Mòdul
Mòdul 1:
Temps de
Classe
24 hores
Temps
d’estudi
50 hores
Temps
total
74 hores
Mòdul 2:
51 hores
70 hores
121 hores
Total:
75 hores
94 hores
195 hores
Materials
Bibliografia bàsica

Mòdul 1
 R. H. Petrucci, W. S. Harwood i F. G. Herring, Química General, Ed, Prentice Hill, 8ª edició
(2003).
Volum 1. Enlace Químico y Estructura de la Materia.
Volum 2. Reactividad Química. Compuestos Inorgánicos y Orgánicos.
ENGINYERIA INDUSTRIAL
25008 Química II. Guia de l’assignatura
Aprovada en C.A.A de data 8/06/05
Modificada en data 4/06/10
6
 K. W. Whitten, R. E. Davis i M. L. Peck, Química General, Ed. McGraw-Hill, 5ª edició
(1998).
 R. Chang. Química, Ed.MCGraw-Hill. 7ª edició, (2003).


C.Flaqué, Ll. Puig, P. Cortés i G. Andreu, QUÍMICA per a l’ENGINYERIA. ED. UPC
(2009)La química en qüestions i problemes, Edicions UPC, 5ª edició (2000).

W. Peterson. Formulación y nomenclatura química inorgánica. Ed. Eunibar. 6ª edició
(1996).
Mòdul 2




Areal, R. Química Orgànica Aplicada. Politext 16. Edicions UPC (1995)
Areal, R. Enrich, A., Gibert, J.M., Salas, A. Química Orgánica. Problemas. Aula Pràctica 28,
2ª Edició. Edicions UPC (1996)
Primo Yúfera, E. Química Orgànica Bàsica y Aplicada. Ed. Reverté (1996)
Vega de K., Juan Carlos. Química Orgànica para estudiantes de Ingeniería, 2ª Edición.
Ediciones Alfaomega, México (2000)

J. Sales i J. Vilarrasa, Introducció a la nomenclatura química (inorgànica i orgànica), Ed.
Edunsa (1994) Ed.Reverte (2003)
Bibliografia complementària

Mòdul 1
 P. Ander i A. J. Sonessa, Principios de Química. Introducción a los conceptos teóricos, Ed.
Limusa Noriega (1990).
 D.A. Skoog i D.N. West, Química analítica, Ed. McGraw-Hill. 7ª edició (2001).

Mòdul 2
 Griffin, R.W. Química Orgánica Moderna. Ed. Reverté (1969)
 Solomons, T.W.G. Química Orgànica. Ed. Limusa, México (1990)
 Volhardt, K.P.C. Química Orgànica. Edicions Omega (1995)
 Soto Cámara, J.L. Química Orgànica. Editorial Síntesis (2002)
 Weissermel, K. Arpe, H.-J. Química Orgànica Industrial. Ed. Reverté, Barcelona (1981).
Avaluació
L’avaluació de l’assignatura es fa a partir de tres notes parcials, amb els valors següents:
NF= 0.3N1m+0.5N2m+0.2Np
N1m: Prova del mòdul 1: 30%
N2m: Prova final del mòdul 2 : 50%
Np: Pràctiques: 20%