FACULTAD DE FARMACIA BACHILLERATO EN FARMACIA PROGRAMA DEL CURSO Fisicofarmacia I Código: FA0553 I CUATRIMESTRE DEL 2013 DURACIÓN: Cuatrimestral HORAS TEORÍA: 4 horas HORAS LECTIVAS: 7 horas semanales HORAS LABORATORIO: 3 horas CRÉDITOS: 3 REQUISITOS: MA0123 - FG0133 CO REQUISITO: Laboratorio de Fisicofarmacia I LFFA0553 GRUPOS: K (13:00 a 16:50) y J (7:00 a 10:50) PROFESORES: Ing. Karolina González V 1. Descripción del Curso La fisicoquímica, cuyo objeto primordial es el estudio de los fenómenos naturales tanto químicos como biológicos, no puede considerarse de forma exclusiva como una rama de la química, sino más bien como un instrumento de trabajo teórico y experimental de gran utilidad en todas las áreas de la Química y la Biología, así como en sus puntos de convergencia. Considerando estos hechos y la doble vertiente química y biológica de las ciencias farmacéuticas, quedan más que justificadas la necesidad e importancia de conocimientos fisicoquímicos básicos para la comprensión de muchos de los temas en torno a la ciencia farmacéutica moderna. En el presente curso se verán conceptos utilizados no solo en el área farmacéutico, sino también en la Química y la Ingeniería. Debido a este contacto con otros campos de acción, es necesario manejar un lenguaje y principios en común para una comunicación eficiente con profesionales de áreas afines. Estos conceptos corresponden a la estructura de los distintos estados de agregación de la materia y sus transformaciones, la termodinámica y el concepto de equilibrio químico. 2. Pre-requisito EG0133-MA0123 3. Objetivos del Curso 1.1 Objetivo general. El estudiante adquiera los conceptos básicos que le permitan comprender de forma cualitativa y cuantitativa los fenómenos fisicoquímicos que se presentan en los procesos biológicos o aquellos que intervienen en el desarrollo de las ciencias farmacéuticas. Facilitar al alumno una base conceptual física y físico-química que, además de introducirle en los métodos del razonamiento científico, le capacite para el estudio de asignaturas más específicas de la carrera, ayudando a completar la formación del futuro Licenciado en Farmacia. 1|Programa de Curso-Universidad de Iberoamérica 1.2 Objetivos específicos. - Conocimiento de aquellas variables de estado que condicionan las propiedades de la materia, mediante el estudio de las propiedades de la organización más sencilla: los gases y sus cambios de estado. - Correlación entre los cambios físicos y químicos y las transformaciones energéticas que estos conllevan. - Manejo del concepto de velocidad en las reacciones químicas y de aquellas variables que la condicionan. 4. CONTENIDOS O TEMAS. ESTADOS DE LA MATERIA. Estructura de los sólidos y los líquidos. Teoría cinética de los gases. Leyes de Boyle, Gay-Lussac, Ley de Charles. Ley de Dalton de las presiones parciales y ley de Graham. Gases ideales y reales. Ecuación de Van der Waals. Pedrero, S. Fisicoquímica para farmacia y biología. Cap.: 7 (7.1-7.4) y 8 (8.1-8.8). Laidler, K. Fisicoquímica. Cap.: 1 (1.2-1.12). TERMODINÁMICA. Origen de la primera ley. Estados y funciones de estado. Estados de equilibrio y reversibilidad. Energía, calor y trabajo. Termoquímica. La segunda y tercera ley. Procesos irreversibles. Interpretación molecular y cálculo de cambios de entropía. La tercera ley de la termodinámica. La energía de Gibbs. La ecuación de Gibbs-Helmholtz. Pedrero, S. Fisicoquímica para farmacia y biología. Cap.: 9 (9.1-9.12), 10 (10.1-10.9) y 11 (11.1-11.15). Laidler, K. Fisicoquímica. Cap.: 2 (2.1-2.7) y 3 (3.1-3.9) Gennaro, A. Farmacia de Remington. Cap.: 15 (pp: 231-242) EQUILIBRIO QUÍMICO. Equilibrio químico de sistemas gaseosos y en solución. Desplazamientos del equilibrio a temperatura constante. Dependencia de las constantes de equilibrio con respecto a la temperatura y la presión. Pedrero, S. Fisicoquímica para farmacia y biología. Cap.: 16 (16.1-16.8). Laidler, K. Fisicoquímica. Cap.: 4 (4.1, 4.6-4.9). SOLUCIONES Y EQUILIBRIO ENTRE FASES. Equilibrio entre fases. Regla de las fases. Sistemas de un componente y dos fases. Ecuación de Clausius-Clapeiron. 2|Programa de Curso-Universidad de Iberoamérica Equilibrio de tres fases con un solo componente. Equilibrios: sólido-líquido, líquido-vapor y diagrama de fases. Soluciones. Formas de expresar la concentración de las disoluciones. Concepto de disolución ideal. Potenciales químicos de los componentes de una disolución ideal. Desviaciones de la idealidad. Disoluciones de gases en líquidos. Ley de Raoult. Distribución de un soluto entre dos líquidos inmiscibles: Ley de reparto de Nernst. Pedrero, S. Fisicoquímica para farmacia y biología. Cap.: 13 (13.1-13.6), 14 (14.1-14.8) y 17 (17.1-17.6, 17.8-17.9). Laidler, K. Fisicoquímica. Cap.: 5 (5.1-5.7). Gennaro, A. Farmacia de Remington. Cap.: 16 (pp: 241-257) PROPIEDADES COLIGATIVAS. Disoluciones de soluto no volátil. Propiedades coligativas. Elevación de la temperatura de ebullición. Descenso del punto de congelación. Ósmosis y presión osmótica. Tonicidad. Terminología y definiciones básicas Diferencias entre osmolalidad y tonicidad. Aplicaciones. Pedrero, S. Fisicoquímica para farmacia y biología. Cap.: 14 (14.9-14.15). Laidler, K. Fisicoquímica. Cap.: 5 (5.8). Gennaro, A. Farmacia de Remington. Cap.: 16 (pp: 257-263) y 18. Pradeau, D. Análisis químicos farmacéuticos de medicamentos. Cap.: 15 5. ESTRATEGIAS DE ENSEÑANZA. El curso consta de 4 horas de teoría y 3 horas de laboratorio por semana; comprende 14 semanas lectivas, 1 semana de exámenes finales y 1 semana de de exámenes extraordinarios. El curso es magistral, se explicarán los fundamentos principales de la teoría que se está estudiando, y se realizarán ejemplos en clase otros quedarán de tarea. Es responsabilidad del estudiante ahondar en la teoría referente a los temas de estudio. Se realizarán tres exámenes parciales semiacumulativos los cuales incluirán la teoría como la práctica. Además se realizarán varias prácticas de laboratorio relacionadas con los conceptos estudiados en la teoría. 6. SISTEMA DE EVALUACIÓN. Se realizarán tres exámenes parciales con un valor de 21.67 % cada uno, tareas y quices con un valor del 10% y el 25% restante corresponde a la nota de laboratorio.Debido a que este curso es muy importante en la formación del futuro profesional en Farmacia, la evaluación está muy ligada al aprendizaje tanto teórico como experimental por lo que se le recuerda que el curso de laboratorio también debe aprobarse con una nota mínima de 70 de lo contrario el estudiante perderá el curso total (teoría y laboratorio). El curso se aprueba con una nota de 70 o más. Aquellos estudiantes que obtengan notas entre 60 y 69 y co el laboratorio aprobado, podrán realizar un examen extraordinario que abarca toda la materia del curso. Estudiantes con nota final de 59 o inferior reprobarán el curso. Para lograr los objetivos propuestos y dominar los temas o contenidos anteriormente enunciados, los estudiantes deben: 3|Programa de Curso-Universidad de Iberoamérica Asistir a clases regularmente Si es posible, repasar los temas analizados en clase el mismo día que se impartieron y resolver más ejercicios fuera de clase. No dudar en pedir ayuda al profesor del curso. Concentrarse al máximo durante el tiempo de clase para captar mejor los conceptos. 7. RECURSOS DIDACTICOS. Es indispensable contar con el libro de texto del curso, para facilitar el logro de los objetivos planteados anteriormente, también se enlistan varios libros de consulta (ver bibliografía), con el fin de no centrarse en un solo texto, todo ese estudio independiente es muy importante para que el estudiante adquiera buenos hábitos de estudio. 8. CRONOGRAMA. No. Fecha Semana Semana 01 14 – 19 enero 02 21 - 26 enero 03 28 ene – 2 febrero Introducción - Estados de la materia Estados de la materia – Gases ideales Termodinámica: energía interna, entalpía, trabajo y calor. - Tarea 04 4 – 9 febrero 05 11 – 16 febrero Termodinámica: ciclos reversibles e irreversibles, entropía y energía libre de Gibbs - Quiz I Parcial (Martes y Jueves) 06 18 – 23 febrero Equilibrio químico– Examen de Reposición I Parcial *** 07 25 feb. – 2 marzo Equilibrio químico 08 4 – 9 marzo Equilibrio químico: ejercicios -Quiz 09 11– 16 marzo II Parcial (Martes y Jueves ) 10 18 – 23 marzo 25 – 30 marzo Soluciones y equilibrio entre fases y propiedades coligativas Examen de Reposición II Parcial ***. SEMANA SANTA 11 1 – 6 abril Ejercicios para tercer parcial Tarea 12 8 – 13 abril Jueves 11 feriado 15 – 20 abril Ejercicios para tercer parcial Examen Laboratorio 13 III Parcial (Martes y Jueves) 14 15 Entrega de Promedios. Examen de Reposición Tercer Parcial y-o lab*** 22 - 27 abril Ampliación 29 abr. - 4 mayo Miércoles 1 feriado *** El horario será establecido de mutuo acuerdo con el estudiante. 9. TEMAS ADMINISTRATIVOS. o o o La Asistencia es obligatoria tanto a las clases de teoría como a las sesiones de laboratorio. Después de 15 minutos de la hora de entrada a clases el alumno no puede entrar al aula, además pierde el quiz de entrada en caso de que se hiciera. Con TRES ausencias JUSTIFICADAS o INJUSTIFICADAS el alumno pierde el curso. 4|Programa de Curso-Universidad de Iberoamérica o o o o o o o Cuando la ausencia es en un examen, aunque esta sea JUSTIFICADA, no se le repite el examen a menos que cancele un monto de 20,000 colones en el Departamento de Registro y contra recibo se le reprogramará la fecha del próximo examen. En caso de ausencia a laboratorios no se le repondrá, el estudiante tendrá que ver como se pone al día en lo atrasado. Es EXIGIDO la permanencia de los alumnos con GABACHA en los laboratorios. Se prohíbe el uso de celulares dentro del aula. Se prohíbe el uso de gorras y ropa no apropiada de un estudiante de medicina dentro de las aulas y laboratorios. Si un estudiante se encuentra copiando en los exámenes, en la primera llamada de atención se les quitará el examen y tendrá nota CERO (0). Nota para ganar el curso: 70 o superior. 10. Bibliografía Básica 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. Chang Raymond Fisicoquímica McGraw Hill Interamericana, México 2009 Laidler, K y Meiser, J. Fisicoquímica. 1 ed. CECSA. México. 1997. Brown, L. Química la Ciencia Central. McGraw Hill. México. 1988. Castellán, Gilbert. Fisicoquímica. 2 ed. Addison Wesley Longman. México. 1987 Garret, Morris, J. Fisicoquímico para Biólogos. Editorial Oriente. Cuba. 1984. Genaro, Alfonso. Farmacia de Remington. 19ed. Panamericana. Argentina. 1988. Fekder, R y Rousseau, R Principios Elementales de los Procesos Químicos. 2ed. Adisson Wesley Longman. México. 1999. Jenkins, Glenn, et al. Química Farmacéutica Cuantitativa. 1951 Krupp M, et al. Manual de diagnóstico clínico y de laboratorio. 8 ed. Manual Moderno. México 1986 Martin Alfred N. Principios de Fisicoquímica para farmacia y Biología. 1967. Martindale. The Complete Drug Referente 32 ed. Pharmaceutical Press. USA. 1999. Pedrero, Sanz, Fisicoquímica para farmacia y Biología. Masson – Salvat. España. 1992. Pradeu, Dominique. Análisis Químicos Farmacéuticos de Medicamentos. UTEHA. México. 1998. Rubinson J, Rubinson K. Química Analítica Contemporánea. Prentice may. México. 2000. Schenk G, Hahn R y Hartkopf A. Química Analítica Cuantitativa. Principios y aplicaciones a las ciencias de la vida. CECSA. México. 1984. Skogg, Leary. Análisis Instrumental 4ed. Mc. Graw- Hill, México. Soriano, Juan Ruiz. Problemas de Laboratorios Químicos Farmacéuticos 1997, Tecnología Farmacéutica. ACribia. España. 1979. Levine, I. N. "Fisicoquímica", 5ªed., Ed. McGraw-Hill, Madrid, 2004 Raymond Chang. "Fisicoquímica con aplicaciones a sistemas biológicos". Ed. Cecsa, Méjico, 1986. Atkins, P.W. "Química Física". 6ªed., Oxford University Press, 1999. Rodriguez Renencio, J. A. y col. "Termodinámica Química", 2ªed., Ed. Síntesis, 2000. W. J. Moore. "Fisicoquímica Básica". Ed. Prentice Hall. Méjico, 1986. S. C. Wallwork y D. J. W. Grant, "Química Física". Ed. Alhambra, Madrid,1987. Metz, C. R., "Fisicoquímica". Ed. Mc Graw Hill, Colombia 1991. Sanz Pedrero, P. "Fisicoquímica para farmacia y biología". Ed. Masson, 1992. Ira N. Levine. "Problemas de Fisicoquímica". Mc Graw Hill, 2005. Vinagre Jara, F. y Vázquez de Miguel, L.M. "Fundamentos y problemas de Química". Alianza Editorial, Madrid, 1995. 5|Programa de Curso-Universidad de Iberoamérica LABORATORIO El objetivo del laboratorio es llevar a la práctica los fundamentos teóricos vistos en la clase para obtener con ello la generalización y conclusión de cada caso. A la vez comprobar la teoría.Deberá presentarse al laboratorio a la hora indicada, vestidos de gabacha, de lo contrario no podrá realizar la práctica del día. Para trabajar en el laboratorio se requiere traer: gabacha, limpión, marcador, etiquetas engomadas (no tape), un cuaderno de apuntes, papel, milimétrico, semi – logarítmico y logarítmico. El faltar a una práctica de laboratorio sin justificación adecuada, implicará la pérdida automática del curso de laboratorio, y como es requisito para ganar el curso de teoría; implica la pérdida del curso de teoría también, así como las posibilidades de ir a ampliación, quedan anuladas. Antes de realizar la práctica, se llevará a cabo de un examen corto sobre el experimento de ese día, este examen incluirá la teoría referente al fenómeno que se pretende enseñar y abarcará cualquier cálculo que debe utilizase en el laboratorio, aunque éste no se halla visto en la materia del curso, ya que pertenecía a un curso previo. Se dará un plazo de 5 minutos para el inicio del examen corto, cualquier estudiante que llegue después de este tiempo al laboratorio, no podrá realizar el examen por lo que perderá la nota de ese día. Todo estudiante debe llevar un cuaderno donde anotará los datos experimentales y cualquier observación de experimento que se está llevando a cabo, así como las tablas, las que llenarán con los datos experimentales. Son obligaciones del estudiante el conocer y cumplir con las reglas mínimas de seguridad en el laboratorio, dejar las mesas limpias y los reactivos que utilizó en su respectivo lugar y bien tapados. Cada estudiante es responsable de revisar su casillero con material de laboratorio, tanto que esté completo en cantidades como el estado físico de los mismos. Esto deberá realizarse al inicio del laboratorio, cualquier faltante o daño del equipo deberá de ser reportado. Una vez hincada la práctica, aquel estudiante que no haya revisado su material adecuadamente y luego descubra que faltase o se encontraré en mal estado, se le cobrará a él el costo del mismo, ya que no lo reportó en el tiempo establecido. Cada persona debe lavar todo el material que utilizó en la práctica y entregarlo, evitar los desperdicios de reactivos, desconectar los aparatos eléctricos utilizados y dejarlos limpios y tapados, según corresponda. Los estudiantes no podrán ausentarse del laboratorio cuando se está realizando la práctica, salvo que tenga permiso del profesor. El ausentarse sin permiso implicará una rebaja en la nota de trabajo en el laboratorio, Se deberá entregar un reporte el viernes siguiente de la práctica realizada; si no se entrega el día correspondiente, perderá 10 puntos de la nota del reporte por cada día de atraso. Después del 5º día de atraso, no se recibirán reportes. Los reportes deberán de contener las siguientes partes y en este orden, las cuales serán evaluadas según los siguientes criterios: Resumen 5% Introducción 20% Resultados 25% Discusión 35% Conclusiones 10% Bibliografía 5% La introducción es una explicación teórica de los fenómenos que se van a determinar o analizar en la práctica del día. Las observaciones abarcan todo lo relacionado con las sustancias, instrumentos y fenómenos que están en el laboratorio o que ocurren durante el experimento, debe incluirse color, textura, olor, cambios sufridos, etc. Según aplique. Las observaciones deben realizarse a todas las sustancias utilizadas en la práctica, aunque no haya trabajado con todas ellas. Cuando haya que realizar gráficos, estos deben de contener toda la información necesaria: títulos, número, variables, unidades, escala. No deberá de ser realizados en computadora, no utilizar tinta fosforescente, dorada, planteado, anaranjado, ni amarillo. 6|Programa de Curso-Universidad de Iberoamérica Las conclusiones están basadas en los datos obtenidos en el laboratorio, deben de explicar los resultados obtenidos en la práctica con respaldo bibliográfico adecuado. No se deben incluir información que no se valoró en la práctica realizada. La nota de laboratorio se divide de la siguiente manera: Reportes de laboratorio Exámenes cortos Examen final Trabajo en laboratorio Libreta 25% 30% 30% 10% 5% Los estudiantes para quienes la nota final reportada sea inferior a 70, perderá el laboratorio y por ende el curso, sin derecho a realizar la prueba de ampliación en teoría. Cronograma Semana Práctica 1 Introducción al laboratorio 2 Realización de distintos tipos de Gráficos y Regresión Lineal 3 Realización de distintos tipos de Gráficos y Regresión Lineal 4 Calibración de aparatos volumétricos 5 Peso de 22,4 Litros de Aire 6 Compresión Isotérmica y difusión de gases 7 Termoquímica y termodinámica 8 Determinación de la constante de equilibrio de la disolución 9 Constante de equilibrio 10 Presión de vapor y de entalpía de vaporización del agua 11 Determinación de la constante crioscópica y ebulloscópica 12 Examen de Laboratorio 13 Entrega de promedios 7|Programa de Curso-Universidad de Iberoamérica