identificación - Criterios de Ingreso al Programa (Docentes y

Contigo es posible
“La Universidad un espacio de desarrollo integral”
UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR
FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS DE LA EDUCACIÓN
LICENCIATURA EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL
IDENTIFICACIÓN
Nombre de la asignatura
Código de la asignatura
Programa Académico
Intensidad horaria semanal
Créditos académicos
Requisitos
Departamento oferente
Tipo
ANALISIS CUALITATIVO Y CUANTITATIVO
CN 301
Lic. En Ciencias Naturales y Educación Ambiental
Docencia Directa: 7 hr Trabajo Independiente: 12
hr
4(cuatro)
Bioquímica
Ciencias Naturales y Medio Ambiente
Teórica: 3 horas
Práctica: 2 horas
PRESENTACIÓN
Tal como se enseña en la actualidad, la química analítica subraya la importancia de los
métodos cuantitativos y a veces cualitativos de análisis y proporciona una gran dosis de
química del equilibrio. Sin embargo, esta química es algo más que la del equilibrio con la
colección de métodos de análisis. Es un enfoque a la resolución de problemas químicos. Si
bien la exposición de los distintos métodos es importante, esa exposición no puede
producirse a expensas de otro tema de la misma importancia. En el currículo de la química,
es el momento ideal para explorar temas como la normalización, la optimización, la
estadística y la validación de resultado experimentales.
Es fundamental que todos los estudiantes de química comprendan la relación entre los
temas y los experimentos que realizan en esta y otras asignaturas. Desde éste punto de
vista, el curso de Análisis Cualitativo y Cuantitativo pretende desarrollar y potencializar,
aptitudes y actitudes en los estudiantes de la Universidad Popular del Cesar, que le
permitan formarse como un profesional idóneo, integro y responsable a partir del desarrollo
de aptitudes que posteriormente le posibiliten un avance claro y concreto de su
conocimiento aplicable en cursos posteriores y propios de su saber específico.
Fundamentado en los conocimientos básicos de las químicas desarrolladas en los
semestres anteriores para tener un nivel más exploratorio.
JUSTIFICACIÓN
La Universidad Popular del Cesar a través de su Facultad de Ciencias Básicas y Educación
oferta el programa de Licenciatura en Ciencias Naturales Educación Ambiental, y en su
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plan de estudios en el VI semestre académico se imparte la asignatura análisis cualitativo y
cuantitativo.
El desarrollo de la asignatura de análisis cualitativo y cuantitativo durante un semestre ha
involucrado las dos ramas importantes del análisis químico, como son la cuantitativa y la
cualitativa, donde se presentan contenidos en los cuales se retroalimentan temas de
asignaturas desarrolladas anteriormente; es así como se muestra una estructura
conceptual que involucra solo los aspectos que no se ven durante las primeras químicas,
entre el primero y el quinto semestre ni durante la fisicoquímica que se estudio en el octavo
semestre sino que las complementa y las profundiza. Buscando a través de la práctica y su
aplicación reforzar los temas que en la cadena del aprendizaje de la química ya se han
tratado.
Se procura llevar al estudiante a la total comprensión de las ideas básicas para
consolidarlas como soporte conceptual que permitan abordar el estudio especializado de
problemas y aplicaciones específicas.
El ordenamiento temático que se le da a este programa, facilita la comprensión al
estudiante en este campo de la química y complementado con los conocimientos
adquiridos en las químicas anteriores, que al finalizar esta asignatura, pueda aplicarlo
durante el desempeño de su vida profesional. Como docente de la básica primaria o la
básica secundaria impartiendo conocimiento de química analítica teniendo en cuenta
estándares de calidad emitidos por el Ministerio de Educación Nacional.
Aunque no vaya a ser un analista, si queda con herramientas necesarias ya sea para
ordenar o bien para interpretar resultados analíticos y el control de calidad.
OBJETIVOS GENERALES
Capacitar al alumno para la resolución práctica de problemas analíticos tanto cualitativos
como cuantitativos, utilizando los fundamentos teóricos de las reacciones químicas. Al ser
una asignatura de índole teórico-práctica, es necesario que ellos tengan los conocimientos
teóricos de la misma. Estos son fundamentales para el desarrollo del pensamiento crítico y
científico respecto al mundo de la química, y la comprensión de la asignatura, pues así
asumirán con claridad sus beneficios y perjuicios que causan a la humanidad en sus
aplicaciones específicas.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Que el estudiante desarrolle la capacidad de:
 Nombrar las diferentes concentraciones, métodos, etapas y procedimientos del
análisis cualitativo y cuantitativo.
 Clasificar y preparar las soluciones, e identificar las diferentes formas de expresar
sus concentraciones.
 Adquirir destreza en las reacciones iónicas: Equilibrio Químico, Formación de
Complejos, Precipitación y Acido-Base, adquiriendo las bases conceptuales
requeridas.
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 Comprender claramente el concepto de iones hidronios e hidróxidos en soluciones
acuosas de ácidos y bases.
 Identificar las técnicas analíticas para la observación de aniones y cationes, en el
sistema periódico de los diferentes grupos y sus diferentes reacciones.
 Nombrar y preparar una muestra volumétrica y gravimetría.
 Identificar la diferente toma de muestra del análisis volumétrico: de neutralización, de
precipitación, de formación de complejo y redox.
Comprende claramente lo que es valoración.
 Alcanzar habilidad en la parte experimental del análisis de diferente producto,
existente en el comercio.
COMPETENCIAS GENERALES
Autoeducación.
- Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad).
- Capacidad de liderazgo.
- Habilidad para trabajar de forma autónoma.
- Planificar y dirigir.
- Iniciativa y espíritu emprendedor.
Ético – Reflexivas.
- Habilidades de estudio, necesarias para la formación continua y el desarrollo
profesional.
- Capacidad para el trabajo autónomo y la toma de decisiones.
- Capacidad de crítica y autocrítica.
- Habilidades interpersonales relacionadas con la capacidad de relacionarse con otras
personas y de integrarse en grupos de trabajo.
Lógico – Intelectuales.
- Capacidad de análisis y síntesis.
- Capacidad de organizar y planificar.
- Habilidades de investigación.
En la comunicación.
- Habilidades de comunicación, tanto oral como escrita en la lengua nativa.
- Habilidades para obtención de información tanto de fuentes primarias como
secundarias, incluyendo la obtención de información on-line.
- Habilidades relacionadas con la tecnología de la información tales como la utilización
de procesadores de textos, hojas de cálculo, introducción de almacenamiento de
datos, comunicación en internet, etc.
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En el saber.
- Conocer los conceptos: neutralización o titulación y su aplicación en el análisis
cualitativo y cuantitativo.
- Conocer los métodos volumétricos y gravimétricos.
- Conocer los métodos de formación de las reacciones en equilibrio.
- Conocer los métodos para las diferentes concentraciones de las soluciones.
- Conocer las diferentes clases de volumetrías y su aplicación.
- Conocer como se prepara una muestra.
- Conocer las propiedades analíticas periódicas de aniones y cationes.
- Conocer el método de gravimetría y su aplicación.
- Conocer los diversos métodos de las reacciones iónicas.
En el saber hacer.
- Capacidad para resolver problemas de análisis cualitativo y cuantitativo.
- Capacidad para la evaluación, interpretación y síntesis de datos e información de
análisis cualitativo y cuantitativo.
- Capacidad para desarrollar las marchas analíticas de aniones y cationes en el
laboratorio.
- Capacidad para desarrollar los diferentes procesos de los métodos volumétricos y
gravimétricos.
ESTRATEGIAS METODOLÓGICAS
La observación, la formulación del problema, la formulación de las hipótesis, comprobación,
teorías, análisis y síntesis. Son las fases importantes de práctica experimental que se utiliza
en el método científico, la cual es la metodología que básicamente se utiliza en las
químicas. La metodología utilizada para esta asignatura es la construcción de saberes por
parte de los estudiantes con base en los conocimientos previos y la motivación, es una de
las estrategias a emplear, desarrollando habilidades de pensamiento de orden superior
como el inducir, deducir, transferir, comparar.
Otras estrategias metodológicas son:
Desarrollo de talleres, consultas, exposiciones, mapas conceptuales, explicaciones
demostraciones, práctica experimental, técnicas grupales, videoforos, plenarias,
conversatorios, proyectos pedagógicos, estándares de contenidos y estándares de
procesos, visitas o salidas a empresas e industrias comerciales y centros comerciales
donde se emplee el análisis químico.
El programa tendrá como eje principal las orientaciones de los diferentes temas, por parte
del profesor, permitiendo que el estudiante realice consultas previas, para que así participe
activamente durante las horas de docencia directa.
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EL docente debe estar siempre dispuesto a incentivar a sus alumnos, ya sea presentando
ilustraciones, creando situaciones, planeando trabajos con ellos, o bien comprometiéndolos
en actividades individuales o colectivas, escuchándolos y animándolos.
Para lograrlo consideramos pertinente:
El éxito es más innovador que el fracaso.
Los resultados son mejores cuando las tareas son realizadas sin coacción.
El progreso es más rápido cuando los alumnos reconocen que la tarea coincide con sus
intereses inmediatos.
El conocimiento de los resultados es un fuerte estímulo para obtener más rapidez y mayor
exactitud.
Los objetivos bien definidos invitan a trabajar:
Se les dará a los estudiantes temas específicos de consulta, para que se apropien de su
contenido, para que así tengan la oportunidad de debatirlos en las horas de clase.
El estudiante tendrá la oportunidad de ser acompañado por el docente, para despejar
dudas sobre los temas de consulta.
CONTENIDO
UNIDAD I: Introducción y conceptos generales
Ejes temáticos:
1.1 ¿Qué es la Química Analítica? Su perspectiva y problemas frecuentes
1.2- Papel de la Química en la Ciencias.
1.3.- Clasificación de los métodos cuantitativos de análisis. Herramientas básicas para la
química analítica y propiedades coligativas de las soluciones
1.3.- Etapas de un análisis cuantitativo típico.
1.4.- expresiones de la concentración: molaridad, normalidad, composición porcentual,
parte por millón y expresiones afines, otras unidades de concentración.
1.5.- Error experimental: cifras significativas, error sistemático, error aleatorio, precisión y
exactitud.
UNIDAD II: Reacciones
Ejes temáticos:
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iónica
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2.1.- Consideraciones generales.
2.2.- Equilibrio químico: manejo de constante, equilibrio y termodinámica, principio de
Chatelieur, influencia del efecto salino. Aplicaciones.
2.3.- Reacciones de formación de complejos: equilibrio y constante de formación, estudio
de sistemas con diferente índice de coordinación, calculo de concentraciones en el
equilibrio. Aplicaciones
2.4.- Reacciones de precipitación: condiciones de precipitación y de disolución,
precipitación fraccionada, producto de solubilidad, factores que afectan a la solubilidad,
aplicaciones.
2.5.- Reacciones de oxido-reducción: reacciones redox en pilas galvánicas, aplicaciones de
Nernst a distintos tipos de sistemas, constante de equilibrio y potencial de equilibrio,
factores que modifican el potencial redox, dismutacion y estabilización de grado de
oxidación, sistema redox del agua, aplicación.
2.6.- Reacciones acido-base: fuerza de los ácidos y las bases, autoprotolisis del agua,
sistema acido-base: calculo de concentración en el equilibrio, interacción entre ácidos y
bases, disoluciones reguladoras, aplicaciones.
UNIDAD III: Análisis Cualitativo
Ejes temáticos:
3.1.- Propiedades analíticas periódicas: aniones, cationes y sistema periódico, estabilidad
de los iones en medio acuoso como función paródica, color de las especies químicas
3.2.- Reactivos generales de cationes: clasificación analítica de los cationes, reactivos
generales: hidróxido alcalino, amoniaco, carbonatos, ácidos sulfhídricos y sulfuros
alcalinos, acido clorhídrico, cianuro potásico, yoduro potásico, otros reactivos generales,
marcha analítica.
UNIDAD IV: Análisis Cuantitativo
Ejes temáticos:
4.1.- Preparación de la muestra: toma de muestra, disolución de la muestra, muestra de
referencia.
4.2.- Análisis volumétrico: consideraciones generales, cálculos.
a.- Volumetría de neutralización: mezcla de acido fuerte, débiles y viceversa, ácidos y
bases polifuncionales, disolución tampón, cálculo del pH, detección del punto final.
b.- Volumetría de precipitación: ejemplo de titulación por precipitación, métodos
argentometricos, precipitación fraccionada.
c.- Volumetría de formación de complejos: valoraciones con ácidos poliaminocarboxilicos,
valoraciones con agentes complejantes inorgánicos, detección del punto final, técnicas de
titulación con EDTA.
d.- Volumetría redox: reactivos auxiliares oxidantes y reductores, volumetría con agentes
oxidantes y reductores, indicadores redox.
4.3.- Análisis gravimétrico: proceso de precipitación, propiedades de los precipitados y los
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reactivos precipitantes, método de filtración, calcinación, pesada, aplicaciones de los
métodos gravimétricos.
PARTE EXPERIMENTAL
ANALISIS CUALITATIVO Y CUANTITATIVO
.
I. REACTIVOS GENERALES
1- Estudios de los reactivos generales de cationes:
Hidróxidos alcalinos, amoniaco, carbonato sádico y amónico, acido sulfhídrico, sulfato
sádico y sulfuro de amonio, acido clorhídrico, cianuro potásico, yoduros potásicos y otros
(F-oxalatos y tartrato)
- Estudio de reactivos generales de aniones:
- Cation H+, cation Ba2+, cation Ca2+, cation Zn2+, cation Cd2+, cation Co2+ y cation
Mg2+.
Reactividad e identificación
2- Reactividad e identificación de los cationes:
Ag(I), Pb(II), Hg(I) y (II), Bi(III), Cu(II),Cd(II), As(III) y (V), Sn(II) y (IV), Fe(II) y (III), Cr(III) y
(VI), Al(III), Ni(II), Mn(II), Co(II), FN(II), Ca(II), Sr(II), Ba(II), Mg(II), K+ y NH4+.
3- Reactivos e identificación de los aniones:
CO3 2-, BO 2-, F-,C2O4 2-, SiO3 2-, PO4 3-, IO 3-, SO4 2-, SO3 2-, S 2-, Fe(CN)6 4-,
Fe(CN)6 3-, CN-, SCN-, CL-, Br-, I-, CH3COO-, NO2-, NO3-, CIO3-, BrO3-, y CIO4-.
4- Ensayos previos.
5- Separación e identificación de los iones haciendo uso de las propiedades anteriores.
- Marcha analítica del carbononato.
- Marcha sistemática de aniones.
II. ANALISIS GRAVIMETRICO
Clasificación de los métodos gravimétricos
1- Cálculos en análisis gravimétricos
2- Procesos físico-químicos de la precipitación
3- Factores que determinan el tamaño de la Introducción
- partícula.
- Estado coloidal.
- Contaminación de los precipitados.
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- Purificación de los precipitados.
4- Precipitación en disolución homogénea
5- Operaciones básicas del análisis gravimétrico.
- Secado de la muestra
- Pesada de la muestra
- Precipitación
- Filtración y lavado de los precipitados.
- Secado y calcinación de los precipitados
6- Determinación gravimétrica con reactivos inorgánicos.
- En forma de sales: Determinación de cloruros como cloruro de plata.
- En forma de oxido: Determinación de hierro como oxido férrico.
7- Determinaciones gravimétricas con reactivos orgánicos.
- Reactivos orgánicos utilizados en el método gravimétrico.
- Determinación de níquel con dimetilglioxima.
- Determinación de aluminio con axina.
- Determinación de magnesio con axina.
III. ANALISIS VOLUMERICO
1.- Volumetría acido –base
- Preparación de una disolución de acido clorhídrico.
- Análisis de una mezcla de carbonato y bicarbonato.
2.- Volumetrías de precipitación.
- Determinación de cloruros por el método mohr.
3.- Volumetría de formación de complejos.
- Determinación conjunta de calcio y magnesio por complexometria.
4.- Volumetrías de oxidación-reducción
- Preparación de una disolución de permanganato potásico.
- Determinación permanganimetrica de hierro. Método de Zimmermann-Reinhard.
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- Preparación de una disolución de tiosulfato sódico.
- Determinación yodometrica de cobre.
5- Introducción al Análisis Instrumental
-Potenciómetro, electrodos redox y electrodos selectivos de iones, valoraciones,
potenciómetro y amperiometrìa.
-Espectroscopia de absorción xis-UV
EVALUACIÓN
En análisis cualitativo y cuantitativo se evaluará mediante la obtención de dos notas
parciales y una final que promediadas las tres será el puntaje total obtenido por el
estudiante.
La asignatura es teórico-práctica, por lo tanto se tendrá en cuenta el desempeño del
estudiante en el laboratorio y su desempeño individual y grupal en la parte teórica, teniendo
un porcentaje del 50% en las prácticas de laboratorio y 50% el examen parcial al que
corresponde el corte.
La calificación teórica no solamente se obtendrá del examen parcial sino que también se
tendrá en cuenta: la participación constante del estudiante en clase, el desarrollo de los
talleres en las distintas fechas preestablecidas, sus aportes en cuanto a las consultas
previas del tema que estamos estudiando.
La calificación práctica se realiza a través de los informes escritos y la evaluación oral en el
laboratorio.
Fechas de realización de parciales:
Primera evaluación académica (primer parcial): 15 de Abril.
Segunda evaluación académica (segundo parcial): 20 de Mayo.
Evaluación académica final (examen final): 01 de Julio.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
4. BIBLIOGRAFIA
-4.1 BIBLIOGRAFIA BASICA
-MONTES DE JUAN, F, GOMEZ DEL RIO, M. I. y ALVARES, M. D. ; Análisis Químico
Cualitativo y Cuantitativo. Unidades didácticas. UNED, 2003. (1. A reimp. Mayo. 2004).
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-Gary D. Christian Química Analítica: (2009). Guía del docente
-4.2 BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA
-Análisis Cualitativo
BARRIEL, F, LUCENA, F; ARRIBAS, S. y HERNANDEZ, J. : Química Analítica
Cualitativa, 18. a ed. Paraninfo, -Thompson Learning, 2001
-Análisis Cuantitativo
SKOOG, D. A.; WEST, D. M. y HOLLER, F. J: Fundamentos de Química Analítica, 4ª
ed. Vol. 1 Ed. Reverte, S. A., 1996.
-Problemas.
GOMEZ DEL RIO, M. I. : Fundamentos y problemas básicos de equilibrios en química
analítica.
Cuaderno de la UNED. 2002.
-Química analítica Moderna
HARVEY DAVID Mc GRAW-HILL/INTERAMERICANA 2004
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