Universidad del Norte Santo Tomás de Aquino Facultad: Ciencias de la Salud Carrera: Licenciatura en Nutrición Asignatura: Introducción a la Química Profesora Titular: Dra. María Inés Gómez; Profesora Asociada: Dra. María Carolina Navarro; Jefes de trabajos prácticos: Bioq. Karina Cruz y Lic. Diego Mauricio Gil. Fundamentación: La química es fundamentalmente una ciencia experimental que basa sus conclusiones en la observación y en el análisis de los fenómenos que ocurren en la naturaleza. Es una ciencia en la cual se requiere comprensión por sobre cantidad de información y, además, los conocimientos guardan entre sí una estrecha relación temática y están relacionados con asignaturas como la matemática y la física. Por eso, le aconsejamos que para iniciar el estudio se disponga a comprender. Si bien esta Química no es una materia troncal dentro de la carrera de Licenciatura en Nutrición, tiene el rol de una asignatura instrumental, lo que significa que es el instrumento por medio del cual se puede llegar al entendimiento acabado de los conceptos específicos de la carrera. Como ejemplo, le podemos decir que si conoce la composición de una determinada sustancia química, podrá entender cómo se metaboliza en nuestro organismo y, como consecuencia, qué aporte nutricional realiza. En esta asignatura les presentamos problemas sencillos, que pretenden servir de punto de partida para que pueda interpretar otras situaciones más complejas, como las que encontrará en materias correlativas como Química Biológica, Bromatología o Microbiología de los alimentos o en asignaturas afines, como Fisiología, Anatomía o Fundamentos de Nutrición. Objetivos: El alumno será competente para: 1. Reconocer la naturaleza de las sustancias químicas y predecir su comportamiento. 2. Combinar en las proporciones adecuadas los reactivos para obtener los productos deseados. 3. Resolver situaciones problemáticas y preparar en el laboratorio distintos tipos de soluciones químicas. 4. Predecir el comportamiento de las reacciones químicas cuando se producen modificaciones en las condiciones externas (presión, temperatura, concentración, etc.). 5. Conocer las propiedades de los hidratos de carbono, lípidos y proteínas. 6. Identificar la composición de los macro y micro nutrientes, para poder comprender posteriormente, el rol que cumplen en la alimentación del hombre. 7. Calcular e interpretar el valor energético de los alimentos según su composición nutricional. Contenidos: UNIDAD I: Conceptos generales de Química. -Nociones fundamentales de química. La Química como ciencia experimental. El método científico. Concepto de materia. Composición de la materia. Los elementos químicos. La tabla periódica. Átomo y molécula. Estructura atómica. Isótopos. Configuración electrónica. Enlace químico. Enlace. Definición. Regla del octeto. Estructuras de Lewis. Electronegatividad. Enlace covalente. Enlaces simples, dobles y triples. Energía y longitud de enlace. Enlace covalente coordinado. Resonancia. Enlace iónico. Enlace metálico. Hibridación. Orbitales atómicos y moleculares. Momento dipolar. Enlace hidrógeno. Propiedades de los compuestos iónicos y covalentes. UNIDAD II: Nomenclatura inorgánica y orgánica: Elementos químicos. Símbolos. Estados de oxidación. Clasificación de los elementos. Compuestos químicos. Compuestos binarios. Hidruros, óxidos y sales binarias. Compuestos ternarios y cuaternarios. Hidróxidos, ácidos y sales. Hidrocarburos saturados. Isómeros. Propiedades físicas y químicas de los alcanos. Radicales alquílicos. Reglas para nombrar los compuestos orgánicos. Hidrocarburos insaturados. Alquenos. Isomería CisTrans. Propiedades químicas de los alquenos. Polímeros. Alquinos. Halogenuros de alquilo. Hidrocarburos cíclicos. Hidrocarburos aromáticos. Benceno. Derivados del benceno. Propiedades químicas. Alcoholes. Propiedades físicas de los alcoholes. Alcoholes polihidroxilicos. Aldeído. Cetonas. Éteres. Ácidos carboxílicos. Anhidridos. Ésteres. Amidas. Aminas. UNIDAD III: Estequiometría y Soluciones: Concepto de átomo, molécula, elemento, mezcla de elementos, compuestos. Masa. Ley de conservación de la masa. Teoría de Dalton. Leyes estequiométricas. Ley de las proporciones constantes o definidas. Ley de las proporciones múltiples. Ley de las proporciones equivalentes. Equivalente químico gramo. Átomo y molécula. Atomicidad. Pesos atómicos y moleculares. Combinaciones entre gases. Principio de Avogadro. Mol. Volumen molar. Composición centesimal. Reactivo limitante. Rendimiento. Pureza. Mezcla y solución. Componentes de una solución. Soluto y solvente. Tipos de soluciones. Concentración. Formas en que se puede expresar la concentración. Soluciones concentradas, diluidas, saturadas y sobresaturadas. Variación de la solubilidad con la temperatura. Material de laboratorio en los que se preparan soluciones. UNIDAD IV: Reacciones química y Cinética química. Reacciones química. Concepto de reactivo y producto. Ecuación química. Símbolos usados en las ecuaciones químicas. Clasificación de las reacciones químicas. Reacciones de combustión. Síntesis. Descomposición. Sustitución. Doble sustitución. Neutralización. Hidrólisis. Reacciones de óxido reducción. Oxidante y reductor. Métodos de igualación de ecuaciones. Celadas electrolíticas y pilas. Potenciales de oxidación y reducción. Ecuación de Nernst. Teoría de las colisiones. Factor de colisión. Factor orientación de colisión. Energía de activación. Reacción endotérmica y exotérmica. Factores que regulan la velocidad de reacción: Temperatura, concentración, Catalizadores y estado físico. Expresión matemática de la velocidad de reacción. Unidades. UNIDAD V: Equilibrio químico y Equilibrios Ácidos y bases. Reacción química. Procesos reversibles e irreversibles. Características del equilibrio químico. La constante de equilibrio. Principio de Le Chatelier. Efectos de la temperatura, concentración y presión sobre los equilibrios químicos. Reacciones exotérmicas y endotérmicas. Equilibrios homogéneos y heterogéneos. Efecto del catalizador. Electrolitos. Electrolitos fuertes y débiles. Autoionización del agua. Constante del producto iónico del agua. Soluciones ácidas y básicas. pH y pOH. K de disociación. Teorías ácido-base. Acidez y basicidad.. Soluciones Buffer o amortiguadoras. Cálculo de pH en las soluciones Buffer. UNIDAD VI: Termoquímica: Termodinámica. Conceptos sobre termodinámica. Trabajo y calor. Entalpía y energía libre. Unidades de Energía. Termoquímica. Criterios de espontaneidad. Primera ley de la Termodinámica. Relación entre energía, calor y trabajo. Características de la variación de la entalpía. Diferentes tipos de ΔH. Ley de Hess. Calorimetría. Capacidad calorífica y calor específico. Valor energético. Composición de algunos alimentos comunes. UNIDAD VII: Macronutrientes: Carbohidratos. Definición. Clasificación de los hidratos de carbono. Monosacáridos. Oligosacáridos. Polisacaridos. Carbonos asimétricos. Mutarrotación de monosacáridos. Reducción de monosacáridos. Aminoazúcares. Desoxiazúcares. Esteres fosfóricos. Oxidación de azúcares. Disacáridos. Polisacáridos. Metabolismo de carbohidratos. Lípidos. Definición. Clasificación de lípidos. Lípidos simples. Ácidos grasos saturados. Ácidos grasos insaturados. Mono – Di y Triglicéridos. Índice de Yodo. Hidrogenación. Saponificación. Análisis fisicoquímico de las grasas. Lípidos compuestos. Fosfoglicéridos. Esteroides. Metabolismo de lípidos. Aminoácidos. Definición. Clasificación. Ácidos, básicos y neutros. Aminoácidos D y L. Aminoácidos esenciales. Ionización de aminoácidos. Punto isoeléctrico. Electroforésis. Proteínas. Definición. Clasificación de las proteínas. Estructuras de formación de las proteínas. Desnaturalización de proteínas. Metabolismo de proteínas. Enzimas nzimas. Definición. Propiedades de las enzimas. Naturaleza química de las enzimas. Ejemplos de enzimas más comunes. Modo de acción de las enzimas. UNIDAD VIII: Micronutrientes: Vitaminas. Clasificación de las vitaminas. Función de las vitaminas. Fuentes más importantes y problemas derivados de la falta de vitaminas. Minerales. Clasificación de los minerales. Fuentes más importantes de los minerales y funciones en las que participan. Metodología: Clases teóricas y teóricos prácticos Presentación a los alumnos del tema a desarrollar. Exposición oral detallada y pausada del tema con ayuda de retroproyector, cañón y pizarra. Asociaciones de los fenómenos con procesos de la vida cotidiana que permitan una mejor comprensión del tema. Dictado de contenidos para la toma de apuntes de los alumnos. Interrogación oral sin evaluación, para percibir si el tema ha sido comprendido. Trabajo grupal para la resolución de ejercicios. Puesta en común de los alumnos para discutir y corroborar la resolución correcta de los problemas. Laboratorio Químico Evaluación para control de lectura. Explicación del jefe de trabajos prácticos sobre la tarea a realizar y sobre los cuidados y precauciones a tener en cuenta para el desarrollo de la actividad experimental. Evaluación Se realiza con el sistema de parciales. Consta de dos evaluaciones escritas una al finalizar el primer cuatrimestre y la otra al finalizar el segundo cuatrimestre, en cada una se evalúan los contenidos desarrollados en cada cuatrimestre. Bibliografía: Tedesco, P. H., Introducción a la Química, BuenosAires: Universidad Nacional de La Plata, 1999. Burns, R., Fundamentos de Química, 4º edición, Pearson Education: Hall, 2003. Brown, T. L.; Le May, E.; Bursten, B., E., Química. La Ciencia Central, Hispanoamericana: Prentice Hall, 1996. K. Whitten, R. Davis.Química. 8º edición. Mc Graw Hill. 2008. R. Petrucci, - W. Harwood, F. G. Herring.Química General: Enlace químico y estructura de la materia. Volumen I. Ed. Prentice Hall. 2004. E.Baran. Química Bioinorgánica. Mc. Graw Hill. 1995. Mc. Murry . Química Orgánica. Ed. Iberoamericana. 2008. Morrison y Boyd.Química Orgánica. Ed. Addison Wesley. 1999. Owen R. Fennena. Química de los alimentos. 2ª Ed. Acribia. 2001. D.R.Osborne, P. Voogt. Análisis de los nutrientes de los alimentos. Ed. Acribia 1996. Salvador Badui Dergal. Química de los Alimentos. 4ª Ed. Pearson Educación 2006.