Química para la Ingeniería (Grado en Ingeniería Agrícola)

• Programa de la asignatura
• Versión PDF

Proyectos docentes de la asignatura. Curso 2012/2013:

• Proyecto docente del grupo 1
• Proyecto docente del grupo 2
• Proyecto docente del grupo 3
• Proyecto docente del grupo 4
• Proyecto docente del grupo 5

Profesores

• BARCENAS MORENO, GEMA
• BEJARANO BRAVO, MARIA DE S.JUAN BOSCO
• FLORIDO FERNANDEZ, MARIA DEL CARMEN
• GOMEZ PARRALES, ISIDORO ANGEL
• GUTIERREZ COTRO, ALFONSO JAVIER
• MATO IGLESIAS, MARIA LUZ
• OSTA FORT, CONSUELO PALOMA
• RUIZ CONTRERAS, RAFAEL
• TORO CARRILLO DE ALBORNOZ, MARINA DEL

Programa de la asignatura

Objetivos docentes específicos

Enseñar y repasar los principios básicos de la Química, aplicar los conocimientos teóricos a las resoluciones de supuestos prácticos (problemas y prácticas de laboratorio), repasar la formulación indicando su uso como lenguaje químico, relacionar los conocimientos impartidos con otras disciplinas (edafología, química agrícola, enología etc).

Competencias específicas

Conocimientos básicos de la química general, química orgánica e inorgánica y sus aplicaciones en la ingeniería.

Contenidos de la asignatura

Temario de clases teóricas (7 créditos)

Lección 1 Estructura atómica.
Número atómico y masa atómica. Número másico e isótopos. Principio de incertidumbre. Ecuación de Schrödinger y números cuánticos. Orbitales atómicos. Principio de exclusión de Pauli. Regla de Hund. Regla de Aufbau. Configuraciones electrónicas de los elementos químicos y de iones. Estado fundamental y excitado. Paramagnetismo y diamagnetismo. Especies isoelectrónicas.

Lección 2 El enlace químico
Estructuras de Lewis y regla del octeto. Valencia química. Capa de valencia. Potencial de ionización. Afinidad electrónica. Electronegatividad y escala de Pauling. Enlace iónico. Radio iónico. Energía reticular: ciclo de Born-Haber. Enlace covalente. Orbitales moleculares. Teorías del enlace-valencia (TEV) y de la combinación lineal de orbitales atómicos (CLOA). Masa molecular. Peso equivalente. Propiedades de los compuestos iónicos y covalentes. El enlace metálico.

Lección 3 Geometría molecular
Teoría de la repulsión entre los pares de electrones de la capa de valencia (TRPECV). Geometría electrónica y molecular, ángulos de enlace, orbitales híbridos y valencia del átomo central. Polaridad de las moléculas y momento dipolar. Deslocalización de electrones: estructuras resonantes. Fuerzas de unión intermoleculares.

Lección 4 Gases y líquidos
Propiedades y leyes de los gases. Difusión y efusión: ley de Graham. Disoluciones de gases en líquidos: Ley de Henry. Propiedades de los líquidos. El agua: propiedades y enlace por puente de hidrógeno. Presión de vapor en líquidos puros y mezclas.

Lección 5 Disoluciones acuosas
Disoluciones: solubilidad y expresión de concentraciones. Ley de Raoult y propiedades coligativas en disoluciones de no electrolitos y electrolitos. Coeficiente de Van't Hoff y grado de disociación.

Lección 6 Dispersiones coloidales
Dispersiones coloidales. Propiedades y Tipos de coloides. Estabilidad y Coagulación de coloides. Coloides del suelo.

Lección 7 La reacción química
Concepto de mol y número de Avogadro. Reacciones químicas y estequiometría. Reactivos y productos. Reactivo limitante. Volumetría: punto final y punto de equivalencia. Tipos de volumetría. Patrones primarios. Estandarización de disoluciones. Gravimetría y factor gravimétrico. Fórmulas empíricas y moleculares.

Lección 8 Termoquímica
Sistemas, estados, variables y funciones de estado. Energía interna. Entalpias. Entalpía de reacción: ley de Hess. Entalpía y temperatura: calor específico y capacidad calorífica. Cambios de estado y calores latentes. Entropía. Energía libre de Gibbs. Procesos espontáneos, no espontáneos y reversibles.

Lección 9 Cinética química
Velocidad de reacción. Ley de velocidad. Método de las velocidades iniciales. Ley integrada de velocidad. Vida media. Orden y molecularidad: mecanismos de reacción. Teoría de las colisiones y del estado de transición. Energía de activación. Factores que influyen en la velocidad de reacción. Ecuación de Arrhenius. Catalizadores.

Lección 10 Equilibrio químico
Velocidad de reacción y equilibrio químico en sistemas homogéneos. Ley de acción de masas. Constantes de equilibrio. Cociente de reacción. Equilibrio químico en sistemas heterogéneos. Principio de Le Chatelier y factores que afectan al equilibrio. Variación de la constante de equilibrio con la temperatura. Energía libre y constante de equilibrio.


Lección 11 Equilibrio ácido-base
Equilibrio ácido-base en medio acuoso. Aplicación de la ley de acción de masa a los electrolitos. Teoría de ácidos y bases de Brönsted-Lowry. Teoría de lewis. Fuerza de ácidos y bases. Producto iónico del agua y escala de pH. Ácidos poliprótidos. Hidrólisis. Disoluciones tampón. Aplicación: volumetrías ácido-base, indicadores y curvas de valoración.

Lección 12 Equilibrio de solubilidad-precipitación
Solubilidad de compuestos iónicos. Equilibrio soluto-precipitado. Constante del producto de solubilidad. Solubilidad y producto de solubilidad. Variación de la solubilidad por: efecto del ión común, efecto del pH, formación de iones complejos y efecto salino. Aplicación: volumetrías de precipitación, indicadores.

Lección 13 Electroquímica y equilibrio de oxidación-reducción
Reacciones de oxidación-reducción: oxidantes, reductores y número de oxidación. Ajuste de reacciones redox.. Potencial normal. Escala de potenciales normales. Potencial de un sistema redox: ecuación de Nernst. Factores que afectan al potencial redox. Energía libre y equilibrio redox. Celdas electroquímicas. Aplicación: volumetrías redox, indicadores redox.

Lección 14 Introducción a la Química Orgánica. Isomería.
La Química orgánica. El enlace carbono-carbono. Orbitales híbridos y geometría molecular. Grupos funcionales y series homólogas. Formulación orgánica. Electronegatividad y efecto inductivo. Isomerías. Isómeros de esqueleto, posición, función. Isómeros conformacionales: proyecciones de Newman. Luz polarizada y actividad óptica. Isómeros R y S. Enantiómeros: configuraciones absolutas y reglas de notación. Diasterómeros. Formas meso. Mezclas racémicas. Isomería geométrica.

Lección 15 Hidrocarburos y Otros compuestos orgánicos
Hidrocarburos alifáticos. Propiedades. Cicloalcanos: estabilidad y conformaciones. Dienos: resonancia. Hidrocarburos aromáticos. Propiedades y estructura del benceno y los arenos. Regla de Hückell. Alcoholes, fenoles, éteres y halogenuros de alquilo. Compuestos carbonílicos, ácidos carboxílicos y derivados. Ácidos grasos saturados e insaturados. Aminas y nitrilos.

Prácticas de laboratorio (4 créditos)

1. Medida de masas y volúmenes: preparación de una disolución de CuSO4 0.1 N. Descripción y manejo del material de laboratorio.

2. Separación de componentes volátiles de una mezcla homogénea por destilación simple.

3. Separación de un soluto por extracción: coeficiente de reparto.

4. Destilación por arrastre de vapor.

5. Separación de los componentes de una mezcla heterogénea por cristalización.

6. Preparación de HCl y su titulación frente a Na2CO3.

7. Preparación de NaOH y su titulación frente a ftalato ácido de potasio.

8. Extracción e identificación de pigmentos vegetales por cromatografía de capa fina.

9. Seminario para la resolución de problemas 1er. cuatrimestre.

10.Preparación de dióxido de carbono y medida del pH.

11.Cálculo experimental de calores de disolución y de reacción.

12.Cinética química: factores que influyen en la velocidad de reacción.

13. Determinación de carbonatos y bicarbonatos en agua de riego.

14.Hidrólisis y disoluciones tampón: medida del pH de disoluciones de sales y de disoluciones tampón.

15.Equilibrio de solubilidad-precipitación

16.Volumetría de oxidación-reducción

17.Medida de potenciales de celdas electroquímicas.

18.Saponificación de grasas.

19.Efecto inductivo: medida del pH de disoluciones 0,1 N. de ácido fórmico, acético, cloroacético y dicloroacético.

20.Seminario para la resolución de problemas 2º cuatrimestre.

Clases prácticas en aula (1 crédito)

1. Seminario de formulación inorgánica.

2. Seminario de geometría molecular en química Inorgánica: utilización de modelos moleculares.

3. Seminario de formulación orgánica.

4 y 5. Seminarios de química orgánica correspondientes a las lecciones 14 y 15

Actividades formativas de primer cuatrimestre

Clases teóricas

Horas presenciales: 35

Horas no presenciales: 52.5

Metodología de enseñanza aprendizaje:

Son las clases en las que se explicarán los contenidos teóricos recogidos en el programa de la asignatura y se harán ejercicios prácticos para aplicar dichos contenidos a la resolución de problemas concretos.
La resolución de las preguntas, para cada tema, recogidas en la plataforma virtual cubrirá parte de las horas no presenciales.

Competencias que desarrolla

1. Adquirir nuevos concepto básicos y reforzar los adquiridos previamente, relativos a:la composición de la materia, la estructura atómica, las propiedades periódicas, el enlace y la estructura y geometría de las moléculas y las interacciones que dan lugar a los diferentes estados de agregación de la materia.
2. Conseguir un concepto claro de los aspectos más básicos de la química que se relacionan con las leyes ponderales, unidades de concentración y estequiometría de las reacciones químicas.
3. Conseguir conocimientos básicos de las principales funciones termodinámicas que controlan la espontaneidad y el equilibrio en las transformaciones químicas. Aprender el significado del equilibrio, la constante de equilibrio y los aspectos cuantitativos que se derivan de ellos para desarrollar una visión química del medio ambiente.
4. Poder resolver cualquier problema básico relativo a la determinación de las fórmulas empíricas y moleculares de los compuestos y saber expresar la composición de las sustancias químicas y de sus mezclas en las unidades establecidas.
5. Saber resolver problemas cuantitativos sencillos relativos a procesos químicos y saber interpretar las soluciones de los mismos. Saber aplicar conocimientos teóricos a la práctica.
6. Adquirir capacidad para predecir de una manera cualitativa el comportamiento químico y la evolución de un sistema y poder explicar de una manera compresible fenómenos y procesos relacionados con el comportamiento de las especies químicas en el medio ambiente y en el campo agrícola.
7. Conseguir conocimientos básicos de química orgánica en cuanto a estructura y tipos de isomería de los principales tipos de compuestos orgánicos.

Prácticas de Laboratorio

Horas presenciales: 20

Horas no presenciales: 30

Metodología de enseñanza aprendizaje:

En el programa de prácticas de laboratorio se realizarán casos prácticos en donde se aplicarán los contenidos recogidos en el programa de clases teóricas. Por ello, su desarrollo en el tiempo coincidirá, en la medida de lo posible, con las explicaciones impartidas en las clases de teoría.

Competencias que desarrolla

1. Habilidad para el manejo de instrumental científico y uso de reactivos químicos y de material de laboratorio.
2. Capacidad de interrelacionar todos los conocimientos adquiridos.
3. Destrezas interpersonales, asociadas a la capacidad de relación con otras personas y de trabajo en grupo.
4. Capacidad para trabajar en forma autónoma.
5. Destrezas numéricas y de cálculo y uso correcto de unidades.

Prácticas (otras)

Horas presenciales: 4

Horas no presenciales: 6

Metodología de enseñanza aprendizaje:

En estos seminarios se estudiará la geometría molecular de los compuestos inorgánicos utilizando modelos moleculares. Asimismo, se repasarán y actualizarán las normas IUPAC para la formulación de compuestos inorgánicos.

Competencias que desarrolla

Actividades formativas de segundo cuatrimestre

Clases teóricas

Horas presenciales: 35

Horas no presenciales: 52.5

Metodología de enseñanza aprendizaje:

Son las clases en las que se explicarán los contenidos teóricos recogidos en el programa de la asignatura y se harán ejercicios prácticos para aplicar dichos contenidos a la resolución de problemas concretos.
La resolución de las preguntas, para cada tema, recogidas en la plataforma virtual cubrirá parte de las horas no presenciales.

Competencias que desarrolla

1. Adquirir nuevos concepto básicos y reforzar los adquiridos previamente, relativos a: la composición de la materia, la estructura atómica, las propiedades periódicas, el enlace y la estructura y geometría de las moléculas y las interacciones que dan lugar a los diferentes estados de agregación de la materia.
2. Conseguir un concepto claro de los aspectos más básicos de la química que se relacionan con las leyes ponderales, unidades de concentración y estequiometría de las reacciones químicas.
3. Conseguir conocimientos básicos de las principales funciones termodinámicas que controlan la espontaneidad y el equilibrio en las transformaciones químicas. Aprender el significado del equilibrio, la constante de equilibrio y los aspectos cuantitativos que se derivan de ellos para desarrollar una visión química del medio ambiente.
4. Poder resolver cualquier problema básico relativo a la determinación de las fórmulas empíricas y moleculares de los compuestos y saber expresar la composición de las sustancias químicas y de sus mezclas en las unidades establecidas.
5. Saber resolver problemas cuantitativos sencillos relativos a procesos químicos y saber interpretar las soluciones de los mismos. Saber aplicar conocimientos teóricos a la práctica.
6. Adquirir capacidad para predecir de una manera cualitativa el comportamiento químico y la evolución de un sistema y poder explicar de una manera compresible fenómenos y procesos relacionados con el comportamiento de las especies químicas en el medio ambiente y en el campo agrícola.
7. Conseguir conocimientos básicos de química orgánica en cuanto a estructura y tipos de isomería de los principales tipos de compuestos orgánicos.

Prácticas de Laboratorio

Horas presenciales: 20

Horas no presenciales: 30

Metodología de enseñanza aprendizaje:

En el programa de prácticas de laboratorio se realizarán casos prácticos en donde se aplicarán los contenidos recogidos en el programa de clases teóricas. Por ello, su desarrollo en el tiempo coincidirá, en la medida de lo posible, con las explicaciones impartidas en las clases de teoría.

Competencias que desarrolla

1. Habilidad para el manejo de instrumental científico y uso de reactivos químicos y de material de laboratorio.
2. Capacidad de interrelacionar todos los conocimientos adquiridos.
3. Destrezas interpersonales, asociadas a la capacidad de relación con otras personas y de trabajo en grupo.
4. Capacidad para trabajar en forma autónoma.
5. Destrezas numéricas y de cálculo y uso correcto de unidades.

Prácticas (otras)

Horas presenciales: 6

Horas no presenciales: 9

Metodología de enseñanza aprendizaje:

En estos seminarios se estudiará la geometría molecular de los compuestos orgánicos y los distintos tipos de isomerías utilizando modelos moleculares. Asimismo, se repasarán y actualizarán las normas IUPAC para la formulación de compuestos orgánicos.

Competencias que desarrolla

Sistemas y criterios de evaluación

pruebas escritas y valoración del trabajo personal

Los criterios que se seguirán para la evaluación de los conocimientos adquiridos durante el curso recogerán tanto la valoración de los conocimientos teóricos como de los prácticos, incluyendo en estos últimos las clases prácticas de laboratorio y la resolución de problemas y cuestiones relacionadas con los temas explicados.

Durante el curso se realizarán las siguientes pruebas:

1º) Formulación y nomenclatura de compuestos inorgánicos y orgánicos. En los exámenes de formulación orgánica e inorgánica, se admitirá un máximo de un 25% de errores y la calificación será de apto o no apto.

2º) Dos exámenes parciales con preguntas de carácter teórico-práctico sobre el programa impartido, así como sobre las prácticas de laboratorio y resolución de problemas sobre cuestiones impartidas. Será necesario un mínimo de dos puntos en cada bloque (teoría y problemas) para la calificación final

La calificación mínima de cinco puntos en estos exámenes parciales dará la suficiencia en el bloque de temas correspondientes a cada prueba parcial.

Para la calificación media de los exámenes parciales será necesario un mínimo de cuatro y medio.

Para la calificación del examen final es condición indispensable la de estar apto en la formulación y es obligatorio haber asistido a la totalidad de las prácticas de laboratorio.

El examen final de Junio constará de dos partes, claramente diferenciadas, correspondientes a las materias impartidas en cada parcial. Pudiéndose presentar a dicho examen los alumnos que habiendo aprobado por parciales deseasen mejorar su calificación final.

Los exámenes de Septiembre y Diciembre recogerán toda la asignatura y se ajustarán al modelo general anteriormente indicado. En el examen de Diciembre se exigirá el temario teórico y práctico desarrollado en el curso anterior.

Calificación final:

Los porcentajes de valoración para la obtención de la nota final de la asignatura serán los siguientes:

a) 70 % para los exámenes
b) 20 % para la valoración de la plataforma virtual en preguntas de teoría.
c) 10% para la valoración de la plataforma virtual en preguntas de prácticas.

• Legal notice
• Conditions of use
• Copyright
• [ W3C WAI-AA ]
• [ W3C XHTML 1.0 ]
• [ W3C CSS 2.1 ]