Química Inorgánica - UTN - FRLP - Universidad Tecnológica Nacional

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL
Facultad Regional La Plata
CARRERA
Ingeniería Química
ASIGNATURA
Química Inorgánica
DISEÑO CURRICULAR : 1995
PROGRAMA SINTÉTICO
ORDENANZA C. SUP. Nº
768/94
DEPARTAMENTO : Ingeniería
Química
APROBACIÓN C. A. RES. Nº
Estructura atómica. Periodicidad.
Compuestos iónicos y covalentes,
enlace metálico. Termodinámica y
cinética química. Tipos de reacciones.
Redox y electroquímica. Compuestos de
coordinación. Elementos representativos
y de transición: sus compuestos y
materiales.
Contaminantes inorgánicos y tratamiento
De la CURRICULA X
ELECTIVA
X 1er. CUATRIMESTRE
2do. CUATRIMESTRE
NIVEL : Segundo
TOTAL DE HORAS : 128
HORAS SEMANALES : 8
OBSERVACIONES : La materia se dicta anualmente con
una carga de 4 horas semanales
OBJETIVO DE LA ASIGNATURA
Profundizar los conocimientos de la química y sus leyes , aplicarlos
a los elementos, compuestos y materiales inorgánicos, sus
propiedades y comportamiento físico y químico, desde los
fundamentos estructurales hacia su aplicación profesional
incluyendo el tratamiento de contaminantes de carácter inorgánico
VIGENCIA : A PARTIR DEL AÑO 1995
EQUIPO DOCENTE
DIRECTOR DE CÁTEDRA : Profesor Titular Interino DS
Dr. Adolfo M. BOLLINI
NUMERO DE DIVISIONES : Una
Profesor a cargo de cada división :
JTP interino DS :Químico Juan Carlos ALBERINO
Ayudante Diplomado “ ad honorem “ : Ing. Gladys MACHADO
ARTICULACIÓN CON OTRAS MATERIAS
Corresponde al Departamento de Ingeniería Química
ASIGNATURAS O CONOCIMIENTOS CON QUE SE VINCULA
Vertical: Química General, Química Analítica
Horizontal: Química Orgánica
CORRELATIVAS PARA CURSAR
CURSADAS :.6 Química General, APROBADAS -------------CORRELATIVAS PARA RENDIR EXAMEN FINAL
APROBADAS: 6 Química General
BIBLIOGRAFIA GENERAL
OBLIGATORIA :
1.
2.
3.
4.
5.
Hutchinson. Química. Los elementos y sus reacciones. Ed. Reverte
Bell y Lott. Química inorgánica. Ed. Alhambra.
Cotton y Wlkinson. Química Inorgánica Básica. Ed. Limsa Wiley.
Breck. Brown, Mc Cowan. Química para Ciencia e Ingeniería. Ed. CECSA
Mackay y Mackay. Introducción a la Química Inorgánica Moderna. Ed
Reverte
6. Longo. Química General. Mc. Graw Hill.
7. Demitras y otros. Química Inorgánica. Ed. Prentice Hall
8. Barnard. Química Inorgánica. Ed. URMO.
9. Duffy. Química Inorgánica General. CECSA.
10. Pimentel y Spratley. Química razonada. Ed. Reverte.
COMPLEMENTARIA :
1. Brescia, Arents. Meislich y Turk. Fundamentos de la Química. Ed. CECSA
2. Cartmell y Fowles. Valencia y estructura molecular. Ed. Reverte.
3. Wells. Química inorgánica estructural. Ed. Reverte.
4. Pauling. Química General. Ed. Aguilar.
5. Moeller. Química Inorgánica. Ed. Reverte.
6. Sanderson. Periodicidad química. Ed. Aguilar.
7. Heslop y Robinson. Química Inorgánica. Ed. Alhambra.
8. Callister. Ciencia e Ingeniería de los Materiales. Ed. Reverte.
9. Cotton y Wilkinson. Tratado de Química Inorgánica.Ed. Wiley.
10. Chang. Química
Programa analítico
Unidad Temática 1 Fundamentos de la estructura electrónica de los átomos de
acuerdo con la mecánica ondulatoria. Justificación de los números cuánticos.
Características y propiedades de los orbitales. Principio de la atomística. Ordenamiento
electrónico y periodicidad. Propiedades características que dependen de la estructura
electrónica. Electronegatividad. Clasificación periódica de los elementos. Tabla
periódica. Clasificación de los elementos.
Unidad Temática 2
Teoría de las uniones químicas principales. Unión iónica y sustancias iónicas.
Teoría general de la unión covalente. Enlace valencia y orbital molecular.
Aplicación a la descripción de estructuras inorgánicas. Unión metálica. Teoría de
bandas. Las uniones químicas secundarias, distintos tipos. Unión por hidrógeno
Unidad Temática 3
Aplicaciones termodinámicas a la estabilidad de las sustancias inorgánicas.
Estabilidad en especies químicas iónicas y covalentes. Factores que la
modifican. Estabilidad de las especies en solución. Estado sólido. Tipo de
sólidos de acuerdo con la simetría cristalina y la unión química. Diagrama de
equilibrio. Tipo de constituyentes y sus modificaciones.
Unidad Temática 4
Número de coordinación ( complejos ). Antecedentes. Teoría de Werner.
Número de coordinación. Nomenclatura. Clasificación estructural y sistemática.
Teoría de la unión química en complejos electrostáticos y no electrostáticos.
Campo cristalino y campo ligando. Estabilidad de complejos. Factores que lo
afectan. Aplicaciones.
Unidad Temática 5
Equilibrio en soluciones acuosas. Electrolitos fuertes y débiles. Teoría ácido
base. Tipos de solventes. Hidrólisis. Soluciones reguladoras. Producto iónico del
agua. pH, aplicaciones. Neutralización, distintos casos. Solubilidad. Condiciones
que afectan la solubilidad de sustancias inorgánicas. Producto de solubilidad.
Unidad Temática 6
Química de los gases nobles. Tecnología de su obtención. Propiedades,
características y estabilidad. Aplicaciones
Unidad Temática 7 ( 8 h )
Hidrógeno, oxigeno y sus compuestos binarios. Tecnología de su obtención.
Óxidos e hidruros. Clasificación, estructuras, aplicaciones. Agua y peróxido de
hidrógeno. Las aguas naturales, contaminación, tratamientos. Adecuación a
fines determinados.
Unidad Temática 8
Química de los no metales. Halógenos, azufre, nitrógeno y fósforo. La química
inorgánica de carbono. Procesos de elaboración principales, estructuras y
propiedades características más importantes. Aplicaciones. Fundamentos
tecnológicos de algunas industrias inorgánicas. Significado.
Unidad Temática 9
El estado metálico. Propiedades características y fundamentos estructurales.
Química de los semimetales. Boro, silicio, germanio y selenio. Principales
estructuras y aplicaciones. Silicatos naturales y artificiales, clasificación,
principales estructuras y aplicaciones.
Unidad Temática 10
La química de los metales regulares. Los metales alcalinos y alcalinos térreos.
Propiedades características, principales estructuras y aplicaciones. Química del
aluminio.
Unidad Temática 11
Metalurgia. Clasificación de los procesos tecnológicos. Fundamentos de la
metalurgia del aluminio, hierro, cobre, y wolframio. Procedimientos de beneficio y
de refinación. Los diagramas de equilibrio de sistemas metálicos. Diagrama
binario hierro- carbono, modificaciones y aplicaciones. Aleaciones ferrosas y no
ferrosas. Importancia tecnológica.
Unidad Temática 12
Metales de transición. Principales estructuras, descripción, propiedades
características y aplicaciones.
Unidad Temática 13
Metales de transición interna. Principales estructuras, descripción, propiedades
características y aplicaciones. La química nuclear, los elementos radiactivos
naturales y artificiales.
Unidad Temática 14
Teoría de la corrosión. Distintos tipos. Interpretaciones. Protección metálica,
aplicaciones. Corrosión y resistencia química. Corrosión en metales y en
materiales cerámicos. Casos principales. Aplicaciones analíticas.
OBSERVACIONES :
a ) El propósito de las unidades 1, 2, 4 es la de fundamentar la estructura
de los materiales en relación con la teoría atómica y su primera aplicación a la
formación de uniones químicas y por su intermedio de especies químicas.
b ) El propósito de las unidades 3 y 5 esta destinado a afirmar propiedades
características de las especies químicas al estado sólido y en solución, que
dependen de su estabilidad termodinámica. Incluye una revisión de la
estequiometría y de la óxido reducción para la consolidación de conceptos
básicos.
c ) El propósito de las unidades 6 a 13 es la de afirmar a través de las
propiedades características de los elementos químicos y de las especies
químicas que forman, los conceptos fundamentales de los rubros a ) y b ) y
algunas de sus aplicaciones a la química analítica y a la tecnología química a
través de los ejemplos de mayor relevancia formativa y de aplicabilidad
tecnológico- científica.
d ) El tema 10 cierra el estudio de propiedades de materiales de gran
importancia tecnológica desde el punto de vista de su integridad en servicio,
reforzando conceptos básicos de las unidades precedentes.
PLANIFICACIÓN DE CÁTEDRA
UNIDAD Y / O
TEMA
1ª. Semana
2ª. Semana
3ª. Semana
4ª. semana
5ª. semana
6ª. semana
7ª. semana
8ª. semana
9ª. semana
10ª. semana
11ª. semana
12a. semana
13a. semana
14ª. Semana
15ª. semana
16ª. semana
CRONOGRAMA
ACTIVIDADES
a. Clase inaugural. Bibliografía
b. Definiciones. Materiales. Simbología
a. Atomística I. Partículas subatómicas.
b. Atomística II. Mecánica cuantica. Modelo atómico de Bohr.
a. Generalización del átomo de Bohr. Principio de constitución.
b. Atomística III. Mecánica cuantica ond. Mod.
Shordinger
a.Funciones de onda. Orbitales. Descripción. Aplicaciones a
átomos polielectronicos.
b.Seminario de atomística
a. Propiedades características de los átomos.
a. b. Núcleo atómico. Fundamentos estructurales.
Aplicaciones
a. Uniones químicas I. Clasificación. Unión iónica.
b.Estequiometria I. Formulas, ecuaciones
a.Uniones químicas II. Covalente. Propiedades. Teoría del enlace
de valencia.
b. Estequiometria II. Ejercitación. Problemas tipo.
a. Unión química III. Covalente. Teoría del orbital molecular
b. Estequiometria III. Ejercitación final.
a. Unión química IV. Unión metálica. Uniones químicas
secundarias
b. Seminario unión química.
a. Numero de coordinación I. Definiciones. Clasificación. Teoría
de Werner.
b. Redox I. Ecuaciones. Revisión.
a. Numero de coordinación II. Teoría de las uniones
electrostáticas. Unión covalentes átomos regulares
b. Redox II. Ejercicios. Problemas.
a.Numero de coordinación III. Uniones covalentes en átomos de
transición.
b. Practica Redox.
a. Numero de coordinación IV. Campo del ligando. Estabilidad y
equilibrio en complejos.
b. Practica de hidrólisis.
a. Determinación de estructuras. Procedimientos experimentales.
b. PRIMER EXAMEN PARCIAL
a. Periodicidad química. Clasificación periódica. Tablas
b. Introducción a los diagramas de equilibrio.
a. Química de los gases nobles.
b. Diagramas de equilibrio de sustancias.
TIEMPO
4 horas
4 horas
4 horas
4 horas
4 horas
4 horas
4 horas
4 horas
4 horas
4 horas
4 horas
4 horas
4 horas
4 horas
4 horas
4 horas
PLANIFICACIÓN DE CÁTEDRA
CRONOGRAMA
ACTIVIDADES
UNIDAD Y / O
TEMA
31ª. semana
Química del hidrógeno
Industrias inorgánicas. Ácido sulfúrico, nítrico y amoniaco.
Química del oxigeno
Industrias inorgánicas. Cloro, álcalis.
a. Compuestos binarios del hidrógeno y oxigeno
b. Practica, producto de solubilidad.
a. Química de los halógenos. Parte general, fluor, cloro.
b. Practica, anfóteros.
a. Química de los halógenos, bromo, yodo. Química
de azufre
b. Practica, numero de coordinación.
a. Química del azufre ( conclusión ) y del nitrógeno.
b. Practica, corrosión.
a. Química del fósforo y del carbono
inorgánico
b. Practica, compuestos del azufre.
a. Química del silicio. Silicatos.
b.Metalurgia I. Clasificación. Procedimientos de reducción
química.
a. Química del boro y de los semimetales.
b. Metalurgia II. Procedimientos de reducción electroquímica.
a. Diagrama de constitución en metales. Diagrama Fe/ C.
b.Practica, compuestos del nitrógeno.
a. Química de los metales. Clasificación Aleaciones. Defectos
b. Silicatos artificiales. Diagrama de constitución.
a. Química de los metales de transición. Hierro y cobre
b. Qca. De los elementos regulares: prototipos Na y Al
a. Metales de transición interna. Características principales.
b. Qca. De los metales de transición refractarios. Wolframio
a. Proced. Metalúrg. no convenc. Pulvimetalurgia. Fundam.
b. Pulvimetalurgia. Prototipo wolframio y sus aleaciones
a. Materiales cerámicos. Prototipo : refractario.
b. SEGUNDO EXAMEN PARCIAL
32ª. Semana
CULMINACIÓN DEL CURSO. FIRMA DE LIBRETAS.
17ª. semana
18ª. semana
19. semana
20ª. semana
21ª. semana
22ª. Semana
23ª. semana
24ª. semana
25ª. semana
26ª. semana
27ª. semana
28ª. semana
29ª. semana
30ª. Semana
a.
b.
a.
b.
TIEMPO
4 horas
4 horas
4 horas
4 horas
4 horas
4 horas
4 horas
4 horas
4 horas
4 horas
4 horas
4 horas
4 horas
4 horas
4 horas
4 horas
PLANIFICACIÓN DE CÁTEDRA
METODOLOGÍA DIDÁCTICA
Utilizando
• Clases expositivas
• Monografías de apoyo
• Técnicas grupales, con desarrollo de seminarios
dirigidos a distintos temas culminan en informes
grupales a ser evaluados
EVALUACIÓN
A través de exámenes parciales y un examen final.
RECURSOS AUXILIARES
•
•
•
•
•
Tiza y pizarrón
Proyectores
Videos
Transparencias
Modelos de representación