QUÍMICA GENERAL

QUÍMICA GENERAL

GRADO EN BIOTECNOLOGÍA

1. Datos de la asignatura

(Fecha última modificación: 21-07-17 21:38)
Código
100605
Plan
ECTS
6.00
Carácter
BÁSICA
Curso
1
Periodicidad
Primer Semestre
Área
QUÍMICA FÍSICA
Departamento
Química Física
Plataforma Virtual

Campus Virtual de la Universidad de Salamanca

Datos del profesorado

Profesor
María Jesús Sánchez Montero
Grupo/s
1
Departamento
Química Física
Área
Química Física
Centro
Fac. Ciencias Químicas
Despacho
C2509
Horario de tutorías

Martes, miércoles y jueves (11-13 h)

URL Web
http://fisquim.usal.es
E-mail
chusan@usal.es
Teléfono
923 294478
Profesor
José-Felipe Bello Estévez
Grupo/s
1
Departamento
Química Física
Área
Química Física
Centro
Fac. Farmacia
Despacho
016 - EDIFICIO FACULTAD DE FARMACIA
Horario de tutorías

Martes, miércoles y jueves (11-13 h)

URL Web
http://fisquim.usal.es
E-mail
bello@usal.es
Teléfono
677584220 Ext. 6764
Profesor
María Jesús Sánchez Montero
Grupo/s
2
Departamento
Química Física
Área
Química Física
Centro
Fac. Ciencias Químicas
Despacho
C2509
Horario de tutorías

Martes, miércoles y jueves (16-20 h)

URL Web
http://fisquim.usal.es
E-mail
chusan@usal.es
Teléfono
923 294478

2. Sentido de la materia en el plan de estudios

Bloque formativo al que pertenece la materia.

QUIMICA PARA LAS BIOCIENCIAS MOLECULARES:

– Química general

– Química-física

– Química orgánica

– Química inorgánica

Papel de la asignatura.

Desarrollar las habilidades y los conocimientos teórico-prácticos básicos de Química que permitan al alumno aplicarlos en el estudio de las diferentes asignaturas de su bloque formativo  y  de  su  plan  de  estudios,  para,  de  este  modo,  poder  desarrollar  sus competencias

Perfil profesional.

Interés de la materia para una profesión futura.

Formación y entrenamiento en aspectos científicos, teóricos y prácticos, básicos de la Química  que  permitan  al  futuro  graduado  en  Biotecnología  afrontar  sus  posibles trayectorias profesionales.

 

3. Recomendaciones previas

Tener los conocimientos básicos de Química de Bachillerato de Ciencias y poseer habilidades y destrezas en la utilización de los procedimientos de cálculo básicos y de recursos informáticos, tales como paquetes ofimáticos, Internet, búsqueda en bases de datos, etc

4. Objetivo de la asignatura

GENERALES

Proporcionar los conocimientos y planteamientos básicos de la Química que permitan al alumno su aplicación en las distintas asignaturas de su grado.

Mostrar las leyes y principios de la Química  como base para la interpretación y predicción de los sistemas y procesos biológicos y biotecnológicos, así como de las diferentes técnicas experimentales.

Estimular en el alumno su capacidad de autonomia, iniciativa y realización de protocolos experimentales, sobre la base de la utilización consciente del método científico y la mejor interpretación de los resultados obtenidos, sabiendo aplicar las leyes y principios de la Química. Hacer ver que las propiedades fisicoquímicas macroscópicas de los sistemas materiales son consecuencia directa sus estructuras electrónicas atómico-molecular y de las fuerzas intermoleculares.

ESPECÍFICOS

Conocer y utilizar adecuadamente el método científico, las medidas, los sistemas de unidades, la notación científica.

Conocer los conceptos de átomo, molécula e ión y los diferentes modelos atómicos de la materia y sus ventajas y limitaciones.

Conocer los conceptos de conservación de la masa para la mejor comprensión de las reacciones químicas.

Introducir los conceptos básicos de las reacciones en disolución acuosa.

Introducir la teoría cuántica en el estudio de la estructura electrónica de los átomos.

Conocer el Sistema periódico de elementos y la relación entre sus configuraciones electrónicas y determinadas propiedades periódicas de los elementos químicos.

Conocer los distintos modelos, la utilización de las estructuras de Lewis y la aplicación de tales conceptos a la interpretación de las geometrías moleculares y conceptos relacionados.

Distinguir entre fuerzas intra e intermoleculares, conocer los distintos tipos de fuerzas intermoleculares y su magnitud, así como, en base a ellas, interpretar los diferentes estados de agregación de la materia, algunas propiedades fisicoquímicas de los líquidos y de los sólidos, así como los cambios de estado de agregación.

Conocer las propiedades de los gases, la ecuación de estado del gas ideal y del gas real, así como introducir la teoría cinético-molecular de los gases.

5. Contenidos

Teoría.

Contenidos teóricos

Tema 1. Conceptos básicos de la Ciencia y de la Química

El método científico, la experimentación y la medida. Unidades y números significativos. Clasificación y estados de la materia.

Tema 2.- Átomos, moléculas y iones

Teorías atómicas de la materia. Partículas subatómicas. Número atómico, número másico e isótopos. La Tabla periódica. Moléculas e iones. Fórmulas químicas... Nomenclatura de los compuestos.

Tema 3. Relaciones de masa en las reacciones químicas.

Masa atómica, masa molecular y masa molar. Espectrómetro de masas. Composición porcentual y fórmula empírica de los compuestos químicos. Reacciones y ecuaciones químicas. Ajuste de ecuaciones químicas. Reactivos limitantes. Rendimiento de reacción.

Tema 4. Reacciones en disolución acuosa

Propiedades generales de las disoluciones acuosas. Reacciones de precipitación. Reacciones ácido-base. Reacciones de oxidación-reducción. Concentración de las disoluciones. Análisis gravimétrico. Valoraciones ácido-base. Valoraciones redox.

Tema 5. Teoría cuántica y la estructura electrónica de los átomos

De la Física clásica a la teoría cuántica: ondas y espectros electromagnéticos, teoria cuántica de  Planck. El  efecto fotoeléctrico. Teoría de  Bohr  del  átomo de  hidrógeno, espectros de emisión, modelo atómico de Bohr. Naturaleza dual del electrón. Mecánica cuántica: ecuación de Schrödinger, descripción mecano-cuántica del átomo de hidrógeno. Números cuánticos. Orbitales atómicos. Configuración electrónica. Principio de construcción.

Tema 6. Relaciones periódicas entre los elementos químicos

Clasificación periódica de los elementos químicos. Variaciones periódicas de las propiedades físicas. Energía de ionización. Afinidad electrónica. Variación de las propiedades químicas de los elementos representativos.

Tema 7. Enlace químico: conceptos básicos

Estructuras de Lewis. El enlace iónico. Energía reticular de los compuestos iónicos. Enlace covalente. Electronegatividad. Escritura de las estructuras de Lewis. Carga formal y estructura de Lewis. Concepto de resonancia. Excepciones a la regla del octeto.

Tema 8. Enlace químico: Geometría molecular e hibridación de orbitales atómicos

Geometría molecular: modelo de repulsión de los pares electrónicos de la capa de valencia. Momento dipolar. Teoría del enlace de valencia. Hibridación de orbitales atómicos. Hibridación en moléculas que contienen enlaces dobles y triples. Teoría de los orbitales moleculares. Configuraciones de orbitales moleculares. Orbitales moleculares deslocalizados.

Tema 9. Fuerzas intermoleculares y líquidos y sólidos

La teoría cinético-molecular de líquidos y sólidos. Fuerzas intermoleculares. Propiedades de los líquidos. Estructura cristalina. Tipos de cristales. Sólidos amorfos. Cambios y diagramas de fase.

Tema 10. Gases

Sustancias gaseosas. Presión de un gas. Las leyes de los gases. Ecuación del gas ideal. La estequiometria de los gases. La teoría cinético-molecular de los gases. Desviación del comportamiento ideal.

Práctica.

Contenidos prácticos

Introducción a las técnicas básicas de un laboratorio de Química: pesadas, preparación de disoluciones, valoraciones volumétricas ácido-base, redox, potenciométricas, pH metros, conductímetros, termostatos, etc.

Determinación espectrofotométrica del pKa de un indicador ácido-base.

Seguimiento, medida y cuantificación de una electrolisis (determinación de la constante de Faraday).

Métodos de análisis numérico de los datos experimentales: precisión, exactitud, cifras significativas, análisis dimensional, tablas de datos, gráficas y análisis de regresión lineal.

6. Competencias a adquirir

Básicas / Generales.

Saber adoptar las  metodologías más adecuadas  para el trabajo en el laboratorio y la industria mediante la comprensión de las bases químicas de técnicas e instrumentación habituales en el ámbito biotecnológico. (Competencias generales 1, 3 y 6).

Contribuir al diseño e implementación de procesos biotecnológicos teniendo en cuenta las bases químicas subyacentes. (Competencias generales 3, 4 y 6).

Específicas.

Estas competencias específicas se conseguirán con el desarrollo del programa y las actividades descritas más adelante. Los resultados de aprendizaje correspondientes serían los siguientes:

a) Describir los aspectos principales de la terminología química, nomenclatura, convenios y unidades.

b) Interpretar las variaciones de las propiedades características de los elementos químicos según la Tabla Periódica.

c) Distinguir las características de los diferentes estados de agregación de la materia y las leyes, principios y teorías empleados para describirlos.

d) Distinguir los tipos principales de reacción química y sus principales características asociadas.

e) Seleccionar los principios y procedimientos empleados en el análisis químico, para la determinación, identificación y caracterización de compuestos químicos.

f) Describir los principios de la mecánica cuántica y su aplicación en la descripción de la estructura y propiedades de átomos y moléculas, así como en la interpretación de propiedades observables de los sistemas materiales.

e) Diseñar y desarrollar experimentos de laboratorio, elaborando informes científicos en los que se reflejen la capacidad de aplicación de los conocimientos teóricos a la práctica, de interpretación y de comunicación de los resultados y conclusiones.

Transversales.

Instrumentales

Capacidad de análisis y de síntesis

Capacidad de comunicación oral y escrita Gestión de la información

Resolución de problemas

Manejo de herramientas de cálculo numérico (ordenador)

Toma de decisiones

Interpersonales

Capacidad de trabajo en equipo

Capacidad crítica y autocrítica

Adaptabilidad social

Sistémicas

Capacidad de aprendizaje y trabajo autónomos

Motivación por la calidad

Motivación por los logros alcanzados

Capacidad de liderazgo

7. Metodologías

– Clases expositivas de 1 h sobre los contenidos teóricos fundamentales de cada tema, apoyadas en presentaciones. El material utilizado en clase, así como los problemas y ejercicios a resolver, estará disponible para los alumnos al comienzo de cada tema en la página web de la asignatura.

– Al acabar la explicación de los contenidos teóricos de un tema, se darán sesiones de seminario de 1 h para la resolución y discusión y de problemas y ejercicios previamente trabajados por los alumnos y/o de alguna cuestión teórica de interés. Estas sesiones ayudarán al alumno a comprender y asentar mejor los conceptos teóricos del tema

– Entrega de ejercicios al profesor con el fin de potenciar el trabajo personal del alumno y que a su vez ayudará a la evaluación continua de la asignatura.

– 15 horas de prácticas de laboratorio para que el alumno aprenda a utilizar de forma adecuada el material y determinadas técnicas de laboratorio para la obtención de una serie de medidas cuantitativas. Se trabajará en grupos pequeños de alumnos y las prácticas serán integradas, es decir todos y cada uno de los grupos aportarán sus medidas para la resolución conjunta de cada práctica planteada. Las clases prácticas permitirán implicar a los alumnos en el diseño, preparación y desarrollo del protocolo, así como en las medidas y recogida de datos para su posterior análisis, interpretación y comunicación escrita en un informe individual de cada práctica.

– Además de las tutorías presenciales que se requieran por pequeños grupos de alumnos en horarios que se establezcan en cada caso, los profesores estarán disponibles a través de email para resolver dudas o concertar tutorías individualizadas. En ellas se tratarán y resolverán todas las dudas que no hayan quedado suficientemente claras en las sesiones realizadas en grupo o que se le han planteado durante la realización de su trabajo personal

8. Previsión de Técnicas (Estrategias) Docentes

9. Recursos

Libros de consulta para el alumno.

1. CHANG, R.A. “Química” (2010) Ed. McGraw-Hill.

2. WOODFIELD, B.F., Asplund, M.C. y Haderlie, S. “Laboratorio virtual de Química General” (2009). Ed. Pearson Prentice-Hall.

3. ATKINS, P.W.; “Química General” (1992) Ed. Omega.

4. PETRUCCI, R.H., Harwood W.S. y Herring F.G.; “Química General” (2012) Ed. Pearson Prentice-Hall.

5.  BROWN, T.L.,  Le  May  H.E.  jr.  y  Bursten B.E.;  “Química:  la  ciencia central” (2004) Ed.Pearson Prentice-Hall.

6. CASABO, J. “Estructura atómica y enlace químico” (1996) Ed. Reverté.

Otras referencias bibliográficas, electrónicas o cualquier otro tipo de recurso.

Servidor de apoyo del departamento de Química Física: http://fisquim.usal.es/

10. Evaluación

Consideraciones generales.

– Pruebas escritas sobre los contenidos del programa con preguntas expositivas y/o preguntas cortas, cuestiones tipo test y resolución de problemas de aplicación de los conceptos explicados.

– Evaluación de las prácticas realizadas en el laboratorio.

– Ejercicios resueltos entregados al profesor.

–  Asistencia  y  participación  en  las  clases  y  sesiones  de  seminario.  Las  sesiones  de seminario se realizarán con grupos pequeños para que los alumnos puedan participar activamente y recibir atención individualizada.

Criterios de evaluación.

Para aprobar la asignatura será necesario obtener una calificación global igual o superior acinco, de acuerdo con los criterios que se especifican a continuación, siempre y cuando el alumno haya realizado y aprobado las prácticas de laboratorio. No se podrá superar la asignatura si en alguno de los apartados se obtiene una nota inferior a 4.5 puntos.

Examen escrito (teoría 50% valoración + problemas 50% valoración)                  90%

Practicas de laboratorio y comportamiento                                                             10%

TOTAL                                                                                                                100%

Instrumentos de evaluación.

Control de conocimientos (exámenes). Participación en actividades presenciales. Prácticas de laboratorio.

Calificación numérica de cada actividad. Otras (a criterio del profesor)

Recomendaciones para la evaluación.

Es condición esencial para poder aprobar la asignatura la asistencia a las prácticas de laboratorio.

Se  recomienda  la  asistencia  y  participación  de  los  alumnos  en  todas  las  actividades presenciales (clases teóricas, seminarios, tutorías en grupo, etc).

La realización de actividades no presenciales en entornos virtuales de e-learning requiere el

trabajo de contenidos en plataformas adecuadas (Moodle), a las que se podrá acceder a través de la página web de Studium

Recomendaciones para la recuperación.

Se recomienda al alumno que utilice todos los medios y mecanismos docentes que tiene a su servicio para conseguir adquirir las competencias antes indicadas.

En las semanas destinadas para las pruebas escritas de recuperación, se realizará una prueba, en la que estarán incluidos contenidos de toda la asignatura.

En el caso de suspender la asignatura, no es obligatorio que el alumno repita las prácticas de laboratorio en años posteriores

11. Organización docente semanal