Información de la asignatura

1. Detalles de la asignatura

1.1. Materia

Química

1.2. Carácter

Formación básica

1.3. Nivel

Grado (MECES 2)

1.4. Curso

1

1.5. Semestre

Primer semestre

1.6. Número de créditos ECTS

6.0

1.7. Idioma

Español

1.8. Requisitos previos

Ninguno

1.9. Recomendaciones

Haber cursado Bachillerato Científico/Técnico

1.10. Requisitos mínimos de asistencia

-

1.11. Coordinador/a de la asignatura

Alberto Fraile Carrasco

1.12. Coordinador de otra universidad

-

1.13. Competencias y resultados del aprendizaje

1.13.1. Competencias

BÁSICAS

• CB1 - Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.

GENERALES

• CG1 - Aplicar los principios del método científico, con el fin de dar respuestas innovadoras a las necesidades y demandas de la sociedad.
• CG3 - Promover el desarrollo de valores y nuevas actitudes que contribuyan a la conservación del medioambiente y al desarrollo sostenible, así como al respeto de los principios de igualdad de oportunidades y accesibilidad universal de las personas con discapacidad.

 COMPETENCIAS TRANSVERSALES

• CT1 - Poseer capacidad para desarrollar el pensamiento original y promover la capacidad de innovación, reconociendo y analizando un problema y planteando una estrategia científica para resolverlo.
• CT3 - Adquirir hábitos de trabajo en equipo, tanto en ambientes multi como interdisciplinares dentro del ámbito científico

 COMPETENCIAS ESPECÍFICAS

• CE1 - Utilizar correctamente la terminología científica (nomenclatura, lenguajes, convenciones, unidades etc.)
• CE2 - Conocer y comprender las leyes y principios fundamentales de la Ciencia, aplicándolos a sus diversas áreas en estudio, para explicar y predecir la naturaleza, sus propiedades, fenómenos y en resumen resolver problemas.
• CE4 - Familiarizarse con los conceptos básicos, nomenclatura, técnicas y aplicaciones más importantes de la programación. Utilizar adecuadamente herramientas informáticas de análisis estadístico, cálculo numérico y simbólico, visualización gráfica, optimización etc. para procesar datos, calcular propiedades y resolver problemas.
• CE7 - Manejar de forma segura productos químicos y biológicos, aplicando la Normativa de Seguridad e Higiene en el Laboratorio y evaluando los riesgos asociados al uso de sustancias Químicas y procedimientos de laboratorio, incluyendo sus repercusiones medioambientales.
• CE8 - Realizar experimentos con rigor y de forma independiente, analizar críticamente los resultados y extraer conclusiones válidas, evaluando el nivel de incertidumbre de los resultados obtenidos y comparándolos con los resultados esperados y/o datos publicados para evaluar su relevancia.

1.13.2. Resultados de aprendizaje

• Describir la estructura electrónica de cualquier átomo y sus iones de la tabla periódica, así como inferir las propiedades de los mismos y racionalizar la variación de estas propiedades a lo largo del sistema periódico.
• Establecer cómo se forman los enlaces entre los átomos de una molécula a partir de las distintas teorías (Lewis, TRPEV, TOM) e inferir propiedades de estos sistemas como su geometría, estabilidades relativas, momento dipolar, propiedades magnéticas, formación de enlaces intermoleculares etc.
• Determinar la estequiometria y propiedades termoquímicas tales como entalpía, entropía y energía de Gibbs que permiten establecer las condiciones de espontaneidad y equilibrio en reacciones diversas.
• Calcular los parámetros cinéticos de reacciones sencillas, como el orden de reacción, la constante de velocidad y energía de activación.
• Interpretar los conceptos del equilibrio químico y, en particular, los correspondientes a equilibrios en disolución acuosa.
• Analizar, plantear y resolver problemas de aplicación de los conceptos teóricos de los diferentes temas, según los modelos previamente estudiados.
• Aplicar las normas de seguridad en el laboratorio.
• Utilizar correctamente el material básico del laboratorio, el de medición y manipular adecuadamente los productos químicos y sus residuos.
• Manejar con soltura técnicas básicas de laboratorio e interpretar los datos experimentales obtenidos.
• Redactar informes, cuadernos de laboratorio o guiones que permitan reproducir los experimentos desarrollados.
• Valorar críticamente y desde parámetros de equidad y sostenibilidad, las aplicaciones del conocimiento adquirido.

1.13.3. Objetivos de la asignatura

Esta asignatura perteneciente al módulo de formación básica, pretende proporcionar al estudiante fundamentos básicos de Química para que pueda continuar con éxito el aprendizaje de las asignaturas de otros módulos que requieran una comprensión de las leyes y principios que rigen el comportamiento de las moléculas desde el punto de vista de la Química.

Así pues, se pretende que el alumno conozca una variedad de conceptos químicos, que sea capaz de relacionar unos con otros y que sepa aplicar de forma teórica, numérica y práctica dichos conceptos a procesos de carácter químico.

Como objetivos concretos se destacan:

• Profundizar o iniciar el conocimiento en partes fundamentales de la Química como son: la termodinámica Química, los equilibrios en disolución, la cinética Química, la electroquímica, etc.
• Plantear o resolver problemas numéricos en Química, así como interpretar y discutir los resultados obtenidos.
• Conocer y respetar las normas de seguridad para que el laboratorio de Química sea un espacio seguro para trabajar.
• Conseguir que la clase de teoría sea el lugar donde se aprendan y comprendan todo tipo de conceptos químicos y que el laboratorio sea el lugar donde se apliquen y pongan en práctica.
• Fomentar y desarrollar la capacidad de relacionar la Química con otras disciplinas.

1.14. Contenidos del programa

1. Estructura atómica y sistema periódico

Teoría atómica. Isótopos y radioactividad. Estructura de la materia. Espectros atómicos. El átomo de Bohr. Ecuación de Schrödinger. Orbitales atómicos hidrogenoides. Átomos polielectrónicos: carga nuclear efectiva. Configuraciones electrónicas. Tabla periódica. Propiedades periódicas: radios atómico e iónico, energía de ionización y afinidad electrónica.

2. Enlace

Teoría de Lewis. Enlace iónico y enlace covalente. Electronegatividad. Enlaces covalentes polares. Estructuras de Lewis. Resonancia. Geometría de las moléculas. Modelo de repulsión de pares electrónicos. Método del enlace de valencia. Hibridación de orbitales atómicos. Enlaces covalentes múltiples. Método de orbitales moleculares. Fuerzas de enlace. Enlace metálico: teoría de bandas.

3. Estados de agregación de la materia

Estados de la materia. Ecuación de gases ideales y ley de Dalton. Fuerzas intermoleculares: fuerzas de van der Waals, enlaces de hidrógeno. Propiedades de los sólidos. Estructura cristalina. Energía reticular. Propiedades de los líquidos. Presión de vapor. Diagrama de fases.

4. Disoluciones

Tipos de disoluciones. Concentración. Solubilidad de gases. Diagramas de fases de dos componentes. Propiedades coligativas.

5. Termodinámica Química

Terminología. Trabajo. Calor. Calorimetría y capacidades caloríficas. Primera ley de la termodinámica. Variaciones de energía interna y entalpía. Entalpías estándar de formación. Segunda ley de la termodinámica. Evaluación de la entropía y de sus cambios. Energía libre de Gibbs.

6. Cinética Química

Velocidad de una reacción. El efecto de la concentración en la velocidad de reacción. Ley de velocidad. Reacciones de orden definido: reacciones de orden cero, reacciones de primer orden, reacciones de segundo orden. Modelos teóricos de cinética Química. Efecto de la temperatura en las velocidades de reacción. Mecanismo de reacción. Catálisis.

7. Equilibrio Químico

Energía libre y equilibrio. Constante de equilibrio y cociente de reacción. Equilibrio en fase gaseosa. Equilibrios en fase heterogénea. Variaciones de la constante de equilibrio con la temperatura. Principio de Le Chatelier.

8. Equilibrios de ácidos y bases.

Teorías ácido-base: Arrhenius, Brönsted-Lowry y Lewis. Relación estructura acidez. Ácidos y bases fuertes. Ácidos y bases débiles. Ácidos polipróticos. Efecto de ion común en el equilibrio ácido-base. Disoluciones tampón. Indicadores ácido-base. Reacciones de neutralización.

9. Equilibrios de precipitación y formación de complejos

Conceptos básicos. Producto de solubilidad. Factores que afectan a la solubilidad: temperatura, concentración. Efecto de ion común. Precipitación fraccionada. Equilibrio con formación de complejos.

10. Equilibrios de oxidación-reducción.

Estado de oxidación. Semirreacciones de oxidación y de reducción. Ajuste de reacciones redox. Espontaneidad de reacciones redox. Electrodos y célula electroquímica. Potenciales de célula. Ecuación de Nernst. Sistemas oxidoreductores del agua. Electrolisis.

PRÁCTICAS DE LABORATORIO

Este programa se ha diseñado para que el alumno adquiera una formación práctica inicial básica que le permita trabajar en un laboratorio de química y para que realice experimentos que sean aplicación directa de conceptos vistos en el programa teórico.

Contenidos a desarrollar

1.- Normativa Laboratorios. Disoluciones. Disolución reguladora (Tema 1 y 8)
2.- Entalpía de vaporización (Tema 5)
3.- Cinética: Influencia temperatura y catalizadores (Tema 6)
4.- Equilibrio Químico: Efecto concentración y temperatura (Tema 7)
5.- Pila Daniell y de Concentración (Tema 10)

1.15. Referencias de consulta

TEXTOS BÁSICOS

ATKINS, P., JONES, L.;Principios de Química (3ª edición); Editorial Médica Panamericana, Madrid (2006). ISBN 950-06-0080-3

CHANG, R.;Química(9ª edición); McGraw-Hill, México (2007). ISBN 9701006111X

PETRUCCI, R.H., HARDWOOD, W.S., HERRING, F.G.; Química General (8ª edición); Pearson Educación S.L. Prentice Hall, Madrid (2003). ISBN 978-84-205-3533-3

REBOIRAS, M.D.; Química. La ciencia básica.  Thomson Eds, Madrid (2006). ISBN 8497323475

REBOIRAS, M.D.; Química. La ciencia básica. Problemas resueltos; Thomson Eds, Madrid (2007)

OTROS TEXTOS COMPLEMENTARIOS

GOMEZ, M., MATESANZ A.I., 2003, Laboratorio de Química, UAM ediciones.

2. Metodologías docentes y tiempo de trabajo del estudiante

2.1. Presencialidad

2.2. Relación de actividades formativas

2a. Actividades Formativas:

Presenciales

Clases Magistrales: se trata de sesiones expositivas sistemáticas y ordenadas del temario de la asignatura y se resuelven de forma detallada problemas seleccionados que ejemplifiquen la puesta en práctica de los contenidos teóricos. Su objetivo será que los alumnos adquieran las competencias específicas propias de cada materia y/o asignatura.

Esta actividad está relacionada con la adquisición de las competencias específicas de la materia CE1, CE2, CE4, así como de las competencias CG1, CB1, CT1, CT3

Clases prácticas en aula: en estas sesiones el estudiante participará de forma más activa, tanto a nivel individual como en grupo. Se trabajan las aplicaciones de los contenidos de las materias, incluyendo ejemplos numéricos, análisis de casos, búsqueda de datos, trabajos dirigidos, sesiones de gamificación, etc. El objetivo es mostrar a los estudiantes cómo actuar. Esta actividad está relacionada con el aprendizaje de todos los objetivos específicos de la asignatura, así como de la adquisición de las competencias específicas CE1, CE2, CE4, y de las competencias CG1, CB1, CT1, CT3

Clases prácticas de laboratorio en las que el alumno realizará de forma supervisada trabajos experimentales los laboratorios de química general en los que pondrá en práctica los conocimientos teóricos adquiridos en la parte teórica de la asignatura y aprenderá a trabajar en el laboratorio de forma segura. Cada alumno realizará 20 horas de laboratorio distribuidas en 5 jornadas con una duración de 4 horas.

Esta actividad estará relacionada con el aprendizaje de todos los objetivos específicos de la asignatura, así como de la adquisición de las competencias específicas CE7, CE8, y de las competencias CG3, CB1, CT1, CT3

Tutorías (presenciales y/o virtuales)

Dada la naturaleza de la asignatura y la acumulación de conceptos y reacciones a lo largo del curso, es conveniente que los estudiantes asistan a tutorías, lo que facilitaría detectar las mayores dificultades de aprendizaje. Estas tutorías se realizarían de forma individual o en grupos muy reducidos. También se estimulará la utilización del correo electrónico y de moodle para la resolución de dudas y tutorías virtuales.

No presenciales

Estudio y trabajo autónomo individual para desarrollar la capacidad de autoaprendizaje. Incluye las mismas actividades del trabajo en grupo, pero realizadas de forma individual. Además, incluye el estudio personal (preparar exámenes, lecturas complementarias, hacer problemas y ejercicios) que es fundamental para el aprendizaje autónomo.

Elaboración de memorias, redacción de informes de prácticas (de laboratorio, de campo, de informática…), redacción de trabajos relativos a temas actuales relacionados con el desarrollo y aplicaciones de la ciencia y la tecnología etc.

2b. Metodologías Docentes:

Método expositivo: presentaciones orales por parte del profesor apoyadas, si fuera el caso, con material informático (PowerPoint, videos, etc.). Proporcionan la transmisión de conocimientos y activación de procesos cognitivos en el estudiante.

Aprendizaje basado en problemas: desarrollo de aprendizajes activos a través de la resolución de problemas, que enfrentan a los estudiantes a situaciones nuevas en las que tienen que buscar información y aplicar los nuevos conocimientos para la resolución de los problemas.

Aprendizaje cooperativo que fomenta el desarrollo del aprendizaje autónomo, mediante la colaboración entre compañeros.

3. Sistemas de evaluación y porcentaje en la calificación final

3.1. Convocatoria ordinaria

Los resultados del aprendizaje serán evaluados a lo largo del curso mediante diferentes métodos de evaluación, cuya contribución a la calificación final será la siguiente:

Examen final escrito

Se realizará un examen final escrito (convocatoria ordinaria) en las fechas establecidas por la Junta de Facultad. Para aprobar la asignatura en convocatoria ordinaria es imprescindible obtener un 4.0 en el examen final.

Esta prueba objetiva evalúa las competencias del alumno en cuanto al conocimiento y comprensión de las leyes y principios fundamentales de la química contenidos de la asignatura, así como su competencia en la resolución de problemas identificando los principios químicos involucrados en cada caso.

El alumno que no se presente al examen final será calificado en la convocatoria ordinaria como “No evaluado”.

Controles periódicos

A mitad del semestre se realizará un control sobre la teoría impartida hasta entonces, cuya realización es obligatoria para poder ser evaluado en la convocatoria ordinaria.

Prácticas de laboratorio

La asistencia al laboratorio es obligatoria. Se realizará un examen escrito al finalizar las prácticas, que, junto con las entregas de informes y el interés mostrado en la realización de las mismas, constituye la calificación de esta parte experimental de la asignatura.

La calificación final de las prácticas se incorporará a la calificación final de la asignatura con una proporción del 20% de la calificación total, siendo necesario para superar la asignatura obtener una calificación mínima de 4 sobre 10.

Asistencia y participación en prácticas en aula

Se podrán realizar controles de unos 15 minutos de duración en algunas clases y/o se pedirán problemas para entregar que se evaluarán individualmente. Con los controles periódicos y las entregas se evalúan las competencias del alumno en cuanto al conocimiento, comprensión y aplicación de los contenidos de la asignatura en la resolución de problemas y la detección de analogías que permitan aplicar soluciones conocidas a nuevos problemas.

3.1.1. Relación actividades de evaluación

3.2. Convocatoria extraordinaria

Los resultados del aprendizaje serán evaluados a lo largo del curso mediante diferentes métodos de evaluación, cuya contribución a la calificación final será la siguiente:

Examen final escrito

Para aprobar la asignatura es imprescindible obtener un 4.0 en el examen final en la convocatoria extraordinaria. La nota de problemas y/o controles es la obtenida en la convocatoria ordinaria. La calificación del laboratorio también se mantiene si es mayor o igual a 5. Si el alumno hubiera suspendido el laboratorio realizará un examen escrito de laboratorio a la vez que el examen final. El alumno que no se presente al examen final será calificado en la convocatoria extraordinaria como “No evaluado”.

Prácticas de Laboratorio

La calificación será la obtenida en la convocatoria ordinaria, salvo aquellos alumnos que las hubieran suspendido en esa convocatoria, que deberán realizar un examen de prácticas además del examen final escrito.

Participación en las Prácticas en Aula

La calificación será la obtenida en la convocatoria ordinaria.

3.2.1. Relación actividades de evaluación

4. Cronograma orientativo

*Este cronograma tiene carácter orientativo.

1. Estructura atómica y sistema periódico

2. Enlace

3. Estados de agregación de la materia

4. Disoluciones

5. Termodinámica Química

6. Cinética Química

7. Equilibrio Químico

8. Equilibrios de ácidos y bases.

9. Equilibrios de precipitación y formación de complejos

10. Equilibrios de oxidación-reducción.