TITULACIÓN: GRADO DE BIOLOGÍA CENTRO: CIENCIAS EXPERIMENTALES CURSO ACADÉMICO: 2010-11

GUÍA DOCENTE 1. DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA

NOMBRE: Química CÓDIGO: 10211003 Créditos ECTS: 6

CURSO:1º

CARÁCTER: Básico CUATRIMESTRE:1º

2. DATOS BÁSICOS DEL PROFESORADO NOMBRE (coordinador/a de la asignatura): Nuria A. Illán Cabeza DEPARTAMENTO: Química Inorgánica y Orgánica EDIFICIO:B-3 ÁREA: Química Inorgánica Nº DESPACHO:463 E-MAIL TLF: 953 21 29 49 [email protected] URL WEB: NOMBRE: Pablo J. Linares Palomino DEPARTAMENTO: Química Inorgánica y Orgánica EDIFICIO:B-3 ÁREA: Química Orgánica Nº DESPACHO:443 E-MAIL TLF: 953 212749 [email protected] URL WEB: http://www4.ujaen.es/~plinares/

NOMBRE: Miguel Ángel Álvarez Merino DEPARTAMENTO: Química Inorgánica y Orgánica EDIFICIO:B-3 ÁREA: Química Inorgánica Nº DESPACHO:461 E-MAIL [email protected] TLF: 953 21 27 50 URL WEB: NOMBRE: Paloma Arranz Mascarós DEPARTAMENTO: Química Inorgánica y Orgánica EDIFICIO:B-3 ÁREA: Química Inorgánica Nº DESPACHO:459 E-MAIL [email protected] TLF: 953 212696 URL WEB: NOMBRE: Francisco Hueso Ureña DEPARTAMENTO: Química Inorgánica y Orgánica EDIFICIO:B-3 ÁREA: Química Inorgánica Nº DESPACHO:449 E-MAIL [email protected] TLF: 953 21 27 44 URL WEB: NOMBRE: Celeste García Gallarín DEPARTAMENTO: Química Inorgánica y Orgánica EDIFICIO:B-3 ÁREA: Química Orgánica Nº DESPACHO:443 E-MAIL [email protected] TLF: 953 212749 URL WEB: NOMBRE: Antonio Marchal Ingraín DEPARTAMENTO: Química Inorgánica y Orgánica EDIFICIO:B-3 ÁREA: Química Orgánica Nº DESPACHO:458 E-MAIL [email protected] TLF: 953 21 27 51 URL WEB:

3. REQUISITOS PREVIOS Y CONTEXTO REQUISITOS PREVIOS:

CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN: Esta asignatura pretende ofrecer una visión general de la química incidiendo en aquellos conceptos claves para el estudiante del grado de Biología como son la estructura atómica, el enlace químico, la termodinámica y cinética química, los equilibrios químicos en disolución y los aspectos relacionados con los compuestos orgánicos como soporte de la vida.

4. COMPETENCIAS Y RESULTADOS DE APRENDIZAJE Código

Denominación de la competencia

CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 CT7 CT8 CT9 CT10

CG2

Resultado 1 Resultado 2

Resultado 3 Resultado 4

Resultado 5

Capacidad de gestión de la información, de análisis y síntesis Capacidad de organización, planificación y trabajo en grupo Comunicación oral y escrita en la lengua materna Conocimiento de una lengua extranjera Capacidad para la resolución de problemas y para aplicar conocimientos teóricos a la práctica Desarrollo de actitudes críticas basadas en el conocimiento Capacidad de aprendizaje autónomo para el desarrollo continuo profesional Capacidad de adaptarse a nuevas situaciones y de tomar decisiones Sensibilidad hacia temas de índole social y medioambiental Formar profesionales con sólidos valores éticos relacionados con los derechos fundamentales del ser humano, y de modo destacado los relacionados con la igualdad y no discriminación entre seres humanos. Adquirir un conocimiento adecuado de las bases químicas de la vida Resultados de aprendizaje Conocerá y sabrá usar el lenguaje químico relativo a la designación y formulación de los elementos y compuestos químicos. Adquirirá un concepto claro de los aspectos básicos en Química relacionados con la definición de mol, el número de Avogadro, uso de masas atómicas y moleculares, unidades de concentración y la estequiometría. Conocerá los principios básicos relativos a la estructura atómicomolecular y reactividad de las sustancias químicas. Adquirirá conocimientos básicos de Termodinámica Química, Cinética Química y aprender el significado del equilibrio químico y los aspectos cuantitativos derivados de ello, en particular en los equilibrios iónicos. Conocerá aspectos básicos de Química Orgánica

5. CONTENIDOS · Clases expositivas de teoría (30 horas)

Tema 1. Estructura atómica 1.1. Estructura del átomo 1.2. Teoría atómica de Dalton 1.3. Descubrimiento del electrón 1.4. Modelo atómico de Rutherford 1.5. Protones y neutrones

1.6. El atómo 1.7. Teoría de Planck 1.8. Teoría de Bohr del átomo de hidrógeno 1.9. La naturaleza dual del electrón 1.10. Mecánica cuántica 1.10.1. Descripción mecanocuántica del átomo de hidrógeno 1.11. Números cuánticos 1.12. Orbitales atómicos 1.13. Configuración electrónica 1.13.1. Principio de exclusión de Pauli 1.13.2. Regla de Hund 1.13.3. Principio de construcción

Duración: 2 h Tema 2.Tabla periódica de los elementos. Propiedades periódicas. 2.1. Desarrollo de la tabla periódica 2.2. Variación periódica de las propiedades físicas 2.2.1. Carga nuclear efectiva 2.2.2. Radio atómico 2.2.3. Energía de ionización 2.2.5. Afinidad electrónica 2.2.5.Electronegatividad

Duración: 3h Tema 3. Enlace Químico 3.1. Enlace covalente 3.2. Estructuras de Lewis 3.3. Excepciones a la regla del octeto 3.4. Teoría de repulsión de pares de electrones en la capa de valencia 3.5. Teoría de enlace de valencia 3.6. Hibridación de los orbitales atómicos

Duración: 5 h Tema 4. Termodinámica 4.1. Introducción 4.2. Primera ley de la Termodinámica 4.3. Entalpía de las reacciones químicas 4.4. Procesos espontáneos

4.5. Entropía 4.6. Segunda ley de la Termodinámica 4.6.1. Cambios de entropía en el sistema 4.6.2. Cambios en la entropía de los alrededores 4.6.3. Tercera ley de la Termodinámica 4.7. Energía libre de Gibbs 4.8. La termodinámica en los sistemas vivos 4.9. Control de las reacciones químicas

Duración. 3h Seminarios de problemas : 1h Tema 5. Equilibrio químico 5.1.Concepto de equilibrio 5.2. Expresión de la constante de equilibrio 5.3. Factores que influyen en el equilibrio químico

Duración: 3 h Seminarios de problemas: 2 h Tema 6. Disoluciones 6.1. Tipos de disoluciones 6.2. Forma de preparar una disolución 6.3. Concentración de una disolución 6.4. Ejemplos de aplicación

Duración: 2 h Tema 7. Reacciones de transferencia de protones 7.1. Ácidos y bases de Brönsted 7.2. Propiedades ácido-base del agua 7.3 pH- Una forma de medir la acidez 7.4. Fuerza de los ácidos y las bases 7.5. Hidrólisis 7.6. Disoluciones reguladoras 7.7. Indicadores ácido-base

Duración: 4 h Seminarios de problemas: 3 h Tema 8. Reacciones de transferencia de electrones 8.1. Concepto de oxidación y reducción. Oxidantes y reductores.

8.2. Números de oxidación. 8.3. Ajuste de reacciones redox. Valoraciones redox. 8.4. Pilas Galvánicas y potenciales estándar de electrodo. 8.5. Ecuación de Nernst.

Duración: 2 h Seminarios de problemas: 2h Tema 9. Equilibrios de solubilidad y reacciones de precipitación 9.1. Solubilidad y precipitación de sales 9.2. Producto de solubilidad. Efecto de ion común. 9.3. Disolución de precipitados.

Duración: 2 h Seminarios de problemas: 1 h Tema 10. Compuestos orgánicos como soporte de la vida 10.1. Naturaleza especial del carbono y las características de las moléculas orgánicas 10.2. Propiedades y reactividad de grupos funcionales comunes 10.3. Macromoléculas biológicas

Duración: 3 h

· Seminarios (20 horas)

1. Nomenclatura inorgánica y orgánica 1.1. Nomenclatura inorgánica (3 h) 1.2. Nomenclatura orgánica (3 h)

2. Estequiometría · Revisión de conceptos fundamentales: masa atómica, número de Avogadro, mol, determinación de fórmulas empíricas, reacciones y ecuaciones químicas, cantidades de reactivos y productos. · Problemas relacionados Duración: 3 horas

3. Cinética química · Revisión de conceptos fundamentales: Velocidad de reacción, leyes de velocidad, relación entre concentraciones de reactantes y tiempo. · Problemas relacionados Duración: 2 horas

4. Seminarios de problemas indicados en los temas de teoría en los que van a ser impartidos.

· Prácticas de laboratorio (5 sesiones x 2 horas) 1. Normas de seguridad e higiene en un laboratorio 2. Reconocimiento del material del laboratorio 3. Obtención y estudio de las propiedades redox del H2O2 4. Síntesis de la Aspirina 5. Técnicas separativas

6. METODOLOGÍA Y ACTIVIDADES ACTIVIDADES

Clases expositivas gran grupo Clases en grupos de prácticas Clases en grupos de seminarios TOTALES:

HORAS PRESENCIALES

30

HORAS DE TOTAL CRÉDITOS TRABAJO DE ECTS AUTÓNOMO HORAS

45

75

COMPETENCIAS (Códigos)

3

CT1,CT3, CT4, CG2, CT10

10 (5 sesiones x2 horas)

15

25

1

CT2, CT3, CT4, CT6,CT7, CT8, CT9, CT10

20

30

50

2.0

CT3,CT4,CT5,CT7,CT10

60

90

150

6

7. SISTEMA DE EVALUACIÓN ASPECTO CRITERIOS Conceptos Dominio de conocimientos materia teóricos y prácticos Participación Implicación, dominio y activa y habilidad en la resolución realización de ejercicios y problemas y de ejercicios entrega de las relaciones de en ejercicios propuestos seminarios Prácticas Asistencia, actitud y laboratorio destrezas desarrolladas

INSTRUMENTO Examen teórico

PESO 65%

· Actividades de seminarios · Relaciones de ejercicios entregadas

25%

Ficha del profesor y cuaderno de prácticas

10%

El sistema de calificación se regirá por lo establecido en el RD 1125/2003 de 5 de septiembre por el que se establece el sistema europeo de créditos y el sistema de calificaciones en las titulaciones universitarias de carácter oficial.

8. DOCUMENTACIÓN/BIBLIOGRAFÍA ESPECÍFICA: 1.- CHANG; R.”Principios Esenciales de Química General”, Ed. McGraw-Hill, 2006. 2.- PETRUCCI, R.H., Harwood, W.S., Herring, F. G, “Química General”, 8ª Edición, Ed. Pearson Education, 2002. 3.- “Química. Un proyecto de la ACS”, American Chemical Society, Ed. Reverté, 2005. 4.- FERNÁNDEZ M.R., FIDALGO J.A., “1000 problemas de Química General”, Ed. Everest, 2004. 5.- PETERSON, W.R., “Formulación y nomenclatura Química Orgánica, según normativa IUPAC”, Ed. Edunsa, 2000. 6.- CIRIANO, M.A., POLO, P.R., “Nomenclatura de Química Inorgánica. Recomendaciones de la IUPAC 2005” , Ed. Prensa Universitaria de Zaragoza, 2007. GENERAL: 1.- ATKINS, P., JONES, L. “Principios de Química. Los Caminos del Descubrimiento”, 3ª Edición, Ed. Panamericana, 2006. 2.- BROWN, T.L., “Química la Ciencia Central” + CD Rom, 9ª Edición Paper, Ed. Pearson Education, 2004. 3.- QUIÑOÁ CABANA, E., “Nomenclatura y Formulación de los Compuestos Inorgánicos” Serie Schaum,, McGraw-Hill Interamericana, 2006. 4.- LATORRE ARIÑO, M. “Nomenclatura y formulación de Química Inorgánica. Normas de la

IUPAC”, Edelvives, 2004. 5.- “Iniciación a la Química: Preparación para el acceso a la Universidad”, Universidad de Jaén, 2009.

Exámenes

Trabajo autónomo

Actividad n

Prácticas laboratorio

Seminarios

SEMANA

Clases teóricas

9. CRONOGRAMA (primer cuatrimestre)

Observaciones

Cuatrimestre 1º

1ª: 21-24 sept. 2010

2

3

1º hora teoría: Clase presentación asignatura. 2º hora teoría: Tema 1 “Estructura atómica” 1.1. Estructura del átomo1.2. Teoría atómica de Dalton 1.3. Descubrimiento del electrón 1.4. Modelo atómico de Rutherford 1.5. Protones y neutrones 1.6. El atómo 1.7. Teoría de Plank

2ª: 27 sept–1 oct.

2

3ª: 4–8 oct.

2

4ª: 11–15 oct.

1

5ª: 18–22 oct.

1

6ª: 25–29 oct.

2

7ª: 1–5 nov.

1

3

2

6

1.5

2

4.5

2

2

6

4.5

3ª hora teoría: Tema 1 1.8. Teoría de Bohr del átomo de hidrógeno 1.9. La naturaleza dual del electrón 1.10. Mecánica cuántica 1.10.1. Descripción mecanocuántica del átomo de hidrógeno 1.11. Números cuánticos 1.12. Orbitales atómicos 1.13. Configuración electrónica 1.13.1. Principio de exclusión de Pauli 1.13.2. Regla de Hund 1.13.3. Principio de construcción 4ª hora teoría: Tema 2 “Tabla periódica” 2.1. Desarrollo de la Tabla Periódica 2.2. Variación periódica de las propiedades físicas. 5ª hora teoría: 2.2.1. Carga nuclear efectiva 2.2.2. Radio atómico 6ª hora teoría: 2.2.3. Potencial ionización 2.2.4. Afinidad electrónica 2.2.5. Electronegatividad Seminario 1º (2 h): Nomenclatura en Química Inorgánica. 7ª hora teoría: Tema 3 “Enlace químico” 3.1. Enlace covalente 8ª hora teoría: 3.2.Estructuras de Lewis 3.3. Excepciones a la regla del octeto Seminario 2º (2h): ·Nomenclatura Química Inorgánica (1 h) Estequiometría (1 h) 9ª hora teoría: 3.4. Teoría de repulsión de pares de la capa de valencia 10ª hora teoría: 3.5. Teoría de enlace de valencia Prácticas de Laboratorio (2h): 1. Normas de seguridad e higiene en un laboratorio. 2. Reconocimiento del material del laboratorio. 11ª hora teoría: 3.6. Hibridación de los orbitales atómicos Seminario 3º (2 h): Estequiometría

8ª: 8–12 nov.

2

2

6

9ª: 15–19 nov.

1

2

2

7.5

10ª: 22–26 nov.

2

2

2

9

11ª: 29 nov–3 dic.

3

4.5

12ª hora teoría: 4.1. Introducción 4.2. Primera ley de la Termodinámica 4.3. Entalpía de las reacciones químicas 13ª hora teoría: 4.4. Procesos espontáneos 4.5. Entropía 4.6. Segunda ley de la Termodinámica 4.6.1. Cambios de entropía en el sistema 4.6.2. Cambios en la entropía de los alrededores Seminario 4º (2 h): Cinética 14ª hora teoría: 4.6.3. Tercera ley de la Termodinámica 4.7. Energía libre de Gibbs 4.8. La termodinámica en los sistemas vivos 4.9. Control de las reacciones químicas Seminario 5º (2 h) · Termodinámica (1 h) · Nomenclatura Química Orgánica (1 h) Prácticas de Laboratorio (2 h): Obtención y estudio de las propiedades redox del H2O2 (1ª parte) 15ª hora teoría: Tema 5 “Equilibrio químico” 5.1.Concepto de equilibrio 5.2. Expresión de la constante de equilibrio 16ª hora teoría: 5.2. Expresión de la constante de equilibrio Seminario 6º (2h) Nomenclatura Química Orgánica Prácticas de Laboratorio (2h): Obtención y estudio de las propiedades redox del H2O2 (2ª parte) 17ª hora teoría: 5.3. Factores que influyen en el equilibrio químico 18ª hora teoría: 6.1. Tipos de disoluciones 6.2. Forma de preparar una disolución 6.3. Concentración de una disolución 19ª hora teoría: 6.4. Ejemplos de aplicación

12ª: 6-10 dic.

2

3

13ª: 13–17 dic.

3

2

2

10.5

14ª: 20-22 dic.

2

2

2

9

23 dic-9 enero de 2011

20ª hora teoría: Tema 7 “Reacciones de transferencia de protones” 7.1. Ácidos y bases de Brönsted 7.2. Propiedades ácido-base del agua 7.3 pHUna forma de medir la acidez 21ª hora teoría Ac-base: 7.4. Fuerza de los ácidos y las bases 22ª hora teoría: 7.4. Fuerza de los ácidos y las bases7.5. Hidrólisis 23ª hora teoría: 7.6. Disoluciones reguladoras 7.7. Indicadores ácido-base 24ª hora teoría: Tema 8 “Reacciones de transferencia de electrones” 8.1. Concepto de oxidación y reducción.Oxidantes y reductores.8.2. Números de oxidación. 8.3. Ajuste de reacciones redox. Valoraciones redox. Seminario 7º (2h): Equilibrio químico Prácticas de Laboratorio (2h): Síntesis de la aspirina 25ª hora teoría: 8.4. Pilas Galvánicas y potenciales estándar de electrodo. 8.5. Ecuación de Nernst. 26ª hora teoría: Tema 9 “Equilibrio de solubilidad y reacciones de precipitación” 9.1. Solubilidad y precipitación de sales 9.2. Producto de solubilidad. Efecto de ion común. Seminario 8º (2h) Ácidos y bases Prácticas de Laboratorio (2h): Técnicas separativas

15ª: 10-14 enero

3

16ª: 17–21 enero2011

1

17ª : 22-28 enero 18ª: 31 ener.-4 febr. 19ª: 7-11 febrero 20ª: 14-19 febrero HORAS TOTALES: 30

27ª hora teoría 9.2. Producto de solubilidad. Efecto de ion común. 9.3. Disolución de precipitados. 28ª hora teoría: Tema 10 “Compuestos orgánicos como soporte de la vida” 10.1. Naturaleza especial del carbono y las características de las moléculas orgánicas de grupos funcionales comunes 29ª hora teoría 10.2. Propiedades y reactividad 30º hora teoría: 10.3. Macromoléculas biológicas Seminario 9º (2h) ·Ácidos y bases (1h) · Oxidación-Reducción (1h) Seminario 10º(2h) · Oxidación-reducción (1 h) · Solubilidad (1h)

4.5

4

7.5

Periodo de exámenes 20

10

90

2