Guía docente de la asignatura Química Inorgánica

 Guía docente de la asignatura Química Inorgánica Titulación: Grado en Ingeniería Química Industrial Curso 2010/2011 Guía Docente 1. Datos de la asignatura Nombre Química Inorgánica Materia Química Módulo Materias específicas Código 509101008 Titulación/es Grado en Ingeniería Química Industrial Plan de estudios Plan 5091. Decreto nº 269/2009 de 31 de Julio Centro Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial Tipo Materia Específica Periodo lectivo Segundo cuatrimestre Curso Primero Idioma Castellano ECTS 6 Horas / ECTS 30 Carga total de trabajo (horas) 180 Horario clases teoría Miércoles de 11 a 13 y jueves de 9 a 11 horas Horario clases prácticas Jueves de 16 a 20 horas Aula Lugar Antiguo Hospital de Marina. Planta 2. 2. Datos del profesorado Profesor responsable Departamento Área de conocimiento Ubicación del despacho Teléfono Correo electrónico URL / WEB José Pérez Pérez/Jose Luis Serrano Martínez Ingeniería Minera, Geológica y Cartográfica Química Inorgánica Campus La Muralla. Antiguo Hospital de Marina. Planta 2. Ala izquierda entrando desde la plaza de toros. 968326420/968326418 Fax Jose.pperez@upct.es; Jose.serrano@upct.es
Horario de atención / Tutorías Ubicación durante las tutorías 3. Descripción de la asignatura 3.1. Presentación La Química Inorgánica se ocupa tradicionalmente de las propiedades de los elementos y sus compuestos. Actualmente, con la síntesis de nuevos materiales, las propiedades se conectan con la explicación de las fórmulas las estructuras de los compuestos, junto con la comprensión de las reacciones químicas que experimentan. Además ya no se produce un acercamiento a la Química Inorgánica como una materia aislada sino como un aparte de conocimiento científico esencial con aplicaciones en muchos campos de la ciencia y la tecnología, así como en nuestras propias vidas. 3.2. Ubicación en el plan de estudios La asignatura “Química Inorgánica” se estudia en primer curso, es de segundo cuatrimestre y pertenece al Módulo de Materias Específicas. 3.3. Descripción de la asignatura. Adecuación al perfil profesional La Química Inorgánica es interesante y excitante, desde el momento en que gran parte de la ciencia y la tecnología actual se apoya en materiales sintéticos y naturales, muchos de ellos inorgánicos. El aspecto industrial se relaciona directamente con el perfil profesional: la producción de todos los compuestos necesarios para sustentar nuestra economía, desde el acero al ácido sulfúrico, pasando por el vidrio o el cemento. La química medioambiental, imprescindible en el perfil de los profesionales de esta titulación, está también claramente relacionada con la química inorgánica de la atmósfera, el agua y el suelo. En esta asignatura se pretende dar un enfoque actual a la inorgánica descriptiva, prestando especial atención a los aspectos que se han comentado. 3.4. Relación con otras asignaturas. Prerrequisitos y recomendaciones La asignatura tiene su precedente en la asignatura Química General y no existen requisitos previos para cursarla. Junto al resto de materias específicas: Química Orgánica, Química‐Física y Química Analítica completan la formación en química fundamental de los alumnos. 3.5. Medidas especiales previstas Medidas especiales previstas para la atención a alumnos con discapacidad, alumnos extranjeros u otras situaciones. 4. Competencias 4.1. Competencias específicas de la asignatura (según el plan de estudios) Conocer y comprender la Química Inorgánica Descriptiva de interés industrial y de Estado Sólido (estructural).Conocer y comprender los métodos de obtención y síntesis de productos de química inorgánica. 4.2. Competencias genéricas / transversales (según el plan de estudios) COMPETENCIAS INSTRUMENTALES (Aquellas que tienen una función de medio o herramienta para obtener un determinado fin) : T1.1 Capacidad de análisis y síntesis : T1.2 Capacidad de organización y planificación : T1.3 Comunicación oral y escrita en lengua propia † T1.4 Comprensión oral y escrita de lengua extranjera † T1.5 Habilidades básicas computacionales : T1.6 Capacidad de gestión de la información : T1.7 Resolución de problemas : T1.8 Toma de decisiones COMPETENCIAS PERSONALES (Características requeridas a las diferentes capacidades que hacen que las personas logren una buena interrelación social con los demás) : T2.1 Capacidad crítica y autocrítica : T2.2 Trabajo en equipo : T2.3 Habilidades en las relaciones interpersonales : T2.4 Habilidades de trabajo en un equipo interdisciplinar † T2.5 Habilidades para comunicarse con expertos en otros campos † T2.6 Reconocimiento de la diversidad y multiculturalidad † T2.7 Habilidad para trabajar en un contexto internacional : T2.8 Compromiso ético COMPETENCIAS SISTÉMICAS (Suponen destrezas y habilidades relacionadas con la comprensión de la totalidad de un sistema o conjunto. Requieren una combinación de imaginación, sensibilidad y habilidad que permite ver cómo se relacionan y conjugan las partes en un todo) : T3.1 Capacidad para aplicar los conocimientos a la práctica : T3.2 Capacidad de aprender : T3.3 Adaptación a nuevas situaciones † T3.4 Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad) : T3.5 Liderazgo † T3.6 Conocimiento de otras culturas y costumbres : T3.7 Habilidad de realizar trabajo autónomo : T3.8 Iniciativa y espíritu emprendedor : T3.9 Preocupación por la calidad : T3.10 Motivación de logro 4.3. Objetivos generales / competencias específicas del título (según el plan de estudios) CONOCIMIENTOS DISCIPLINARES : E1.1 Conocimiento en las materias básicas matemáticas, física, química, organización de empresas, expresión gráfica, estadística e informática, que capaciten al alumno para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías. † E1.2 Conocimientos en materias tecnológicas para la realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planes de labores y otros trabajos análogos. † E1.3 Conocimiento, comprensión y capacidad para aplicar la legislación necesaria en el ejercicio de la profesión de Ingeniero Técnico Industrial. COMPETENCIAS PROFESIONALES † E2.1 Capacidad para la redacción, firma y desarrollo de proyectos en el ámbito de la ingeniería industrial que tengan por objeto, de acuerdo con los conocimientos específicos adquiridos, la construcción, reforma, reparación, conservación, demolición, fabricación, instalación, montaje o explotación de: estructuras, equipos mecánicos, instalaciones energéticas, instalaciones eléctricas y electrónicas, instalaciones y plantas industriales y procesos de fabricación y automatización en función de la ley de atribuciones profesionales. : E2.2 Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento. : E2.3 Capacidad de analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas. † E2.4 Capacidad de dirección de las actividades objeto de los proyectos de ingeniería descritos en la competencia E2.1, así como de organización y planificación en el ámbito de la empresa, y otras instituciones y organizaciones.
4.4. Resultados esperados del aprendizaje Para cada uno de los grupos del sistema periódico: 4.4.1 Describir tendencias del grupo y relacionar características comunes de los elementos y compuestos. 4.4.2 Conocer métodos de obtención de los elementos y compuestos de importancia industrial. 4.4.3Identificar las principales familias de compuestos e ilustrarlo con ejemplos representativos. 4.4.4 Relacionar algunos compuestos con industrias químicas relevantes y describir los principales procesos que tienen lugar. 5. Contenidos 5.1. Contenidos (según el plan de estudios) El hidrógeno. Metales alcalinos y alcalinotérreos. Estudio de los grupos 13, 14, 15 16, 17 y 18. Química de los elementos de la primera serie de transición. Sólidos metálicos, iónicos, covalentes y moleculares. Síntesis, caracterización y propiedades de compuestos inorgánicos. 5.2. Programa de teoría Tema 1. El hidrógeno Tema 2. Metales alcalinos Tema 3. Metales alcalinotérreos Tema 4. Grupo 13: boro, aluminio, galio, indio y talio Tema 5. Grupo 14: carbono, silicio, germanio, estaño y plomo Tema 6. Grupo 15: nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio y bismuto. Tema 7. Grupo 16: oxígeno, azufre, selenio, teluro y polonio. Tema 8. Grupo 17: flúor, cloro, bromo, yodo y astato. Tema 9. Grupo 18: gases nobles. Tema 10. Química de los elementos de la primera serie de transición. Tema 11. Tipos de sólidos: sólidos metálicos, iónicos, covalentes y moleculares.
5.3. Programa de prácticas REACCIONES REDOX Práctica 1 Preparación de tiosulfato sódico pentahidratado REACCIONES ÁCIDO‐BASE Práctica 2 Preparación de algunas sales de bismuto Práctica 3 Preparación de compuestos de boro a partir de borax REACCIONES DE PRECIPITACIÓN Práctica 4 Preparación de compuestos de plomo a partir de minio. METALES DE TRANSICIÓN. QUÍMICA DE LA COORDINACIÓN. Práctica 5 Preparación de sulfato de cobre pentahidratado. Estudio cualitativo de la reactividad química de los iones de algunos metales. 5.4. Programa resumido en inglés (opcional) 5.5. Objetivos de aprendizaje detallados por Unidades Didácticas (opcional) El hidrógeno Conocer los Isótopos del hidrógeno Exponer sus propiedades físicas Describir los principales métodos de preparación del hidrógeno y su comportamiento químico. Identificar y comprender sus principales aplicaciones: como combustible y en la obtención de amoniaco y metanol. Clasificar los tipos de hidruros Describir el enlace por puente de hidrógeno con especial énfasis en sus aspectos biológicos. Metales alcalinos Describir tendencias del grupo y relacionar características comunes de los elementos y compuestos. Conocer métodos de obtención de los metales Identificar las principales familias de compuestos e ilustrarlo con ejemplos representativos: Haluros: cloruro sódico Óxidos e hidróxidos: hidróxido sódico Sales de oxoácidos: carbonato sódico Metales alcalinotérreos Describir tendencias del grupo y relacionar características comunes de los elementos y compuestos. Conocer métodos de obtención de los metales Identificar las principales familias de compuestos e ilustrarlo con ejemplos representativos Haluros Óxidos e hidróxidos: óxido de calcio e hidróxido de cálcio Sales de los oxoácidos: carbonato cálcico y sulfato cálcico Grupo 13: boro, aluminio, galio, indio y talio Describir tendencias del grupo y relacionar características comunes de los elementos y compuestos. Conocer las fuentes naturales de los elementos Identificar las principales familias de compuestos e ilustrarlo con ejemplos representativos Compuestos de boro. Trióxido de boro y ácido bórico Compuestos de aluminio: alúmina, alumbres y espinelas Grupo 14: carbono, silicio, germanio, estaño y plomo Describir tendencias del grupo y relacionar características comunes de los elementos y compuestos. Conocer las fuentes naturales de los elementos Identificar las principales familias de compuestos e ilustrarlo con ejemplos representativos Óxidos y oxoácidos de carbono: Monóxido de carbono, Dióxido de carbono Óxidos y oxocompuestos de silicio, germanio, estaño y plomo Relacionar algunos compuestos con industrias químicas relevantes : vidrio. Grupo 15: nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio y bismuto Describir tendencias del grupo y relacionar características comunes de los elementos y compuestos. Conocer las fuentes naturales de los elementos Identificar las principales familias de compuestos e ilustrarlo con ejemplos representativos Compuesto de nitrógeno ‐ Hidruros: amoníaco, hidracina y azida de hidrógeno ‐ Óxidos y oxoácidos. Nitritos y nitratos. Compuestos de fósforo, arsénico, antimonio y bismuto ‐ Óxidos y oxoácidos Relacionar algunos compuestos con industrias químicas relevantes: Fertilizantes Grupo 16: oxígeno, azufre, selenio, teluro y polonio. Describir tendencias del grupo y relacionar características comunes de los elementos y compuestos. Conocer las fuentes naturales y alotropía de los elementos. Relacionar con la capa de ozono. Identificar las absorciones en el espectro IR‐UV de la atmósfera y relacionar con problemas medioambientales. Efecto invernadero Identificar las principales familias de compuestos e ilustrarlo con ejemplos representativos Compuestos de oxígeno ‐ Hidruros: agua y peróxido de hidrógeno ‐ Óxidos Compuestos de azufre, selenio y teluro ‐ Compuestos hidrogenados: sulfuro de hidrógeno ‐ Óxidos: dióxido y trióxido de azufre. ‐ Oxoácidos y sus sales. Ácido sulfúrico. Relacionar algunos compuestos con problema medioambiental:La lluvia ácida Grupo 17: flúor, cloro, bromo, yodo y astato. Describir tendencias del grupo y relacionar características comunes de los elementos y compuestos. Conocer las fuentes naturales de los elementos Identificar las principales familias de compuestos e ilustrarlo con ejemplos representativos Haluros de hidrógeno: fluoruro de hidrógeno, ácidos fluorhídrico y clorhídrico Oxoácidos de los halógenos y sus sales Grupo 18: gases nobles. Describir tendencias del grupo y relacionar características comunes de los elementos y compuestos. Identificar los compuestos de xenón más importantes. Exponer los principales usos de los gases nobles. Química de los elementos de la primera serie de transición. Describir los aspectos generales del bloque d Identificar los compuestos de coordinación y definir lo aspectos principales Describir el enlace en los compuestos de coordinación e interpretar la Teoría del campo cristalino. Identificar sus principales logros Explicar el color y las propiedades magnéticas en los compuestos de coordinación en base a esta teoría Identificar los principales compuestos y sus aplicaciones Tipos de sólidos: sólidos metálicos, iónicos, covalentes y moleculares. Describir el estado cristalino. Ilustrar con el estudio de la celdilla unidad de alfa‐Fe. Identificar los metales y clasificar los tipos de estructuras cristalinas que presentan dando ejemplos de cada una de ellas. Identificar los sólidos iónicos y clasificar según el modelo de empaquetamiento de aniones Identificar los sólidos covalentes y clasificar según el modelo de empaquetamiento de poliedros interconectados Describir las estructuras de los sólidos moleculares 6. Metodología docente 6.1. Actividades formativas Actividad Descripción de la actividad Clases teóricas en el aula: Trabajo del estudiante Exposición de contenidos mediante presentación y/o explicación por parte del profesor. Clases de problemas Resolución de problemas tipo y se análisis de casos prácticos en el aula: guiados por el profesor. Sesiones Prácticas de Actividades relacionadas con la materia, desarrolladas en el Laboratorio: Laboratorio bajo la supervisión del profesor. Trabajo/Estudio Estudio individual de los individual contenidos Actividades de preparación Preparación de previa de los temas/actividades trabajos/informes sumativas y formativas al final de los temas Actividades de preparación Preparación de previa de los temas/actividades trabajos/informes en sumativas y formativas al final grupo de los temas Realización de trabajos en Actividades de grupos. Lectura comprensiva de trabajo cooperativo: textos en inglés Se realizarán seminarios de problemas y otras actividades a Asistencia a lo largo del curso. Resolver Seminarios: dudas y aclarar conceptos. Se suministran cuestionarios de Realización de preguntas de respuesta breve y actividades de cuestiones teórico‐prácticas que evaluación sirven como técnica de formativas y autoevaluación del alumno. sumativas: Presencial: Realización de exámenes oficiales: Examen oficial de la asignatura Presencial: Exposición de Trabajos/Informes (en equipo): Exposición de los trabajos preparados al resto de la clase Presencial: No presencial: Presencial: No presencial: Presencial: No presencial: ECTS 1.14 0 0.33 0 0.55 0 No presencial
2.60 No presencial
0.425 No presencial
0.075 Presencial: 0.175 No presencial: Presencial: No presencial: Presencial: No presencial: No presencial No presencial: 0 0.28 0 0.175 0 0.175 0 0.075 6 7. Evaluación 7.1. Técnicas de evaluación Instrumentos Realización / criterios Ponderación Competencias genéricas (4.2)evaluadas Pruebas escritas oficiales: Se evaluará especialmente el aprendizaje individual por parte del alumno de los contenidos específicos disciplinares abordados. El peso de esta parte en la evaluación será de un 65%. T3.2, T1.1, T1.8 4.4.1 a 4.4.4 T1.1, T3.1, T1.8, T1.3, T1.2, T2.1‐
T2.4, T3.1 a T3.3 y T3.5 4.4.1 y 4.4.2 T1.1, T1.6, T1.8, T3.1, T3.7, T2.1‐
T2.4 y T3.7‐
T3.10. 4.4.1 a 4.4.4 Actividades de evaluación formativas y sumativas, para la evaluación del desempeño de competencias de laboratorio: Cuestionario para evaluar ejecuciones en el laboratorio. Valoración de desempeño y dedicación durante las sesiones. El peso de esta parte en la evaluación será de un 15% Resultados (4.4) evaluados . Actividades de evaluación formativas y sumativas, para la evaluación del desempeño de competencias teóricas Evaluación por el profesor mediante problemas propuestos El peso de esta parte en la evaluación será de un 20% 7.2. Mecanismos de control y seguimiento El seguimiento del aprendizaje se realizará mediante las siguientes actividades: ‐ Cuestiones planteadas en clase y actividades sumativas y formativas. ‐ Supervisión durante las sesiones de trabajo en equipo presenciales. ‐ Elaboración de cuestionarios durante las sesiones de prácticas de laboratorio Clases de teoría Clases ejercicios Trabajos e informes Prueba teoría Prueba ejercicios Ejercicios propuestos Trabajo en grupo 7.3. Resultados esperados / actividades formativas / evaluación de los resultados (opcional) Resultados esperados del aprendizaje (4.4) 8. Distribución de la carga de trabajo del alumno ACTIVIDADES PRESENCIALES
ACTIVIDADES NO
PRESENCIALES
6
1
7
13
2
6
1
7
14
2
5
6
1
7
12
2
5
6
1
7
13
2
5
6
1
7
12
2
3
1
6
13
4
6
1
7
14
2
6
1
7
12
5
Tema 4
3
6
Tema 5
3
7
Tema 6
2
1
8
Tema 7
2
1
2
5
2
2
2
1
1
9
Tema 7
2
1
3
10
Tema 8
2
1
3
11
Temas 8,9
3
1
4
6
1
7
11
12
Tema 10
2
1
3
6
1
7
10
13
Temas 10,11
3
3
6
1
7
10
14
Tema 11
3
3
7
7
10
15
Tema 12
1
2
7
7
9
1
2
2
ENTREGABLES
1
2
TOTAL NO PRESENCIALES
1
5
2
Tema 3
Trabajos / informes en grupo
5
Temas 2,3
4
Trabajos / informes individuales
2
2
3
1
Exposición de trabajos
1
1
2
Evaluación
13
2
Tema 2
Evaluación formativa
7
Tema 1
2
Visitas
1
1
Seminarios
6
6
Semana
Temas o
actividades (visita,
examen parcial,
etc.)
Tutorías
6
1
Trabajo cooperativo
1
1
TOTAL CONVENCIONALES
1
5
Aula informática
4
2
Laboratorio
2
TOTAL
HORAS
11
Clases problemas
Estudio
No convencionales
TOTAL NO CONVENCIONALES
Convencionales
Clases teoría
2
Periodo de exámenes
3
Otros
TOTAL HORAS
34
10
16
60
5
3
4
2
14
89
12
2
103
180
9. Recursos y bibliografía 9.1. Bibliografía básica Rayner‐Canham, Geoffrey, "Química inorgánica descriptiva", Addison Wesley Longman 2000 Petrucci, Ralph H., "Química general", Madrid Prentice Hall cop. 2003 Kotz, John C. and Treichel, Paul M. Química y reactividad Química. Química Inorgánica, C. E. Housecroft, A. G. Sharpe, 2ª Ed., Pearson,. Prentice Hall. Madrid 2006. 9.2. Bibliografía complementaria Es recomendable utilizar laas versiones más modernas en inglés de los libros anteriores,, bien en papel o en los enlaces de Internet que se indican en el siguiente apartado. 9.3. Recursos en red y otros recursos Rayner Canham http://bcs.whfreeman.com/rayner3e/default.asp?s=&n=&i=&v=&o=&ns=0&t=&uid=0&rau=0
http://bcs.whfreeman.com/rayner4e/default.asp?s=&n=&i=&v=&o=&ns=0&uid=0&rau=0
Sharpe http://wps.pearsoned.co.uk/ema_uk_he_housecroft_inorgchem_2/
Petrucci http://cwx.prenhall.com/petrucci/
Shriver/Atkins http://bcs.whfreeman.com/ichem4e/default.asp?s=&n=&i=&v=&o=&ns=0&uid=0&rau=0