Aplicado de carácter optativo.

Se pretende complementar los conocimientos previos que el alumno ha adquirido en el campo de la Química Inorgánica, preparándole para una salida tanto profesional en cualquier campo relacionado de una u otra manera con la Química Inorgánica como académica, permitiéndole seguir estudios de postgrado con relacionados con la Química.

La asignatura cubre cuatro de los pilares básicos en que hoy en día se desarrollan las investigaciones en Química Inorgánica y que, además, suponen la base del trabajo del químico en el campo de la Química Inorgánica en cualquier tipo de industria o empresa. Tras haber adquirido en asignaturas previas conocimientos suficientes sobre sólidos y materiales, se analiza la reactividad de aquéllos y su papel en los procesos catalíticos heterogéneos, procesos en los que es necesario conocer aspectos básicos sobre composición, estructura (másica y de la superficie) y reactividad. De forma similar, el alumno ya ha adquirido conocimientos de tipo general sobre los compuestos de coordinación y en este caso se analizan en profundidad los compuestos organometálicos, esenciales en numerosos procesos de catálisis homogénea para producir sustancias con alto valor añadido, así como los compuestos bioinorgánicos, lo que permite conocer la relación entre la Química Inorgánica y los seres vivos, el papel fundamental de aquélla en diversos procesos biológicos y enlazar con algunos aspectos de tipo medioambiental.

PROGRAMA

REACTIVIDAD DE SÓLIDOS Y CATÁLISIS HETEROGÉNEA

1.-Tipos de reacciones en las que intervienen sólidos. Etapas y factores que controlan la reactividad. Reacciones de una sola fase sólida: modelos cinéticos y mecanismos. Técnicas de estudio. Efecto de pretratamientos. Reacciones topotácticas.

2.-Reacciones gas-sólido. Formación de películas porosas y no porosas. Procesos de oxidación de metales.

3.-Reacciones sólido-sólido. Reacciones de adición. Técnicas de estudio. Reacciones de intercambio iónico.

4.-Reacciones sólido-líquido. Química de intercalación. Materiales laminares y procesos de cambio iónico.

5.-Reactividad superficial: Catálisis Heterogénea. Principios y conceptos básicos. Centros superficiales. Estudio instrumental de la reactividad de la superficie. Fisisorción y quimisorción. Factores geométricos. Factores electrónicos.

6.-Tipos de catalizadores heterogéneos: catalizadores másicos y catalizadores soportados. Efectos sinérgicos.

7.-Catálisis por metales. Interacciones con el soporte: procesos de spillover. Interacciones fuertes metal-soporte.

8.-Catálisis por óxidos. Técnicas para su estudio. Oxidación selectiva.

QUÍMICA ORGANOMETÁLICA

9.-Conceptos básicos. Desarrollo histórico. Clasificación de los compuestos organometálicos. Tipos de ligandos.

10.-Regla de los dieciocho electrones. Carbonilos metálicos: enlace, estructura y tipos. Compuestos con ligandos similares al CO.

11.-Complejos con enlace sigma metal-carbono. Complejos con enlace pi metal-carbono. Enlace metal-metal y clusters metálicos.

12.-Técnicas de estudio de los compuestos organometálicos.

13.-Reactividad de los compuestos organometálicos.

QUÍMICA BIOINORGÁNICA

14.-Concepto. Elementos inorgánicos en los sistemas biológicos.

15.-Química bioinorgánica del hierro.

16.-Química bioinorgánica del cobalto.

17.-Química  bioinorgánica del cinc.

18.-Química bioinorgánica del molibdeno.

19.-Iones metálicos en Medicina.

Poseer  conocimientos fundamentales en todas las ramas de la Química.

Poseer capacidad para desarrollar métodos de trabajo, de organización y de dirección y de ejecución de tareas.

Poseer capacidad para generar y transmitir conocimiento.

Conocimientos

Conocer los distintos tipos de reacciones en que participan sólidos, los modelos y mecanismos de descomposición de sólidos y las técnicas para su análisis.

Conocer los procesos que acompañan a la reacción restringida a la superficie de los sólidos con su entorno gaseoso.

Conocer las reacciones de intercambio iónico sólido-líquido y los principales materiales que las experimentan, así como sus aplicaciones prácticas.

Conocer los fundamentos de catálisis, la naturaleza de los sitios catalíticos, las técnicas para su estudio y caracterización y los factores que la determinan.

Conocer los distintos tipos de catalizadores heterogéneos y los fenómenos de interacción en el caso de los soportados.

Conocer el papel de los metales en la Catálisis y las peculiaridades y consecuencias de los procesos de interacción débil y fuerte metal-soporte.

Conocer los procesos de catálisis por óxidos, las técnicas para su estudio.

Conocer los fundamentos de la Química Organometálica y los tipos de compuestos que la constituyen.

Conocer en profundidad los carbonilos metálicos y compuestos similares, los compuestos con distinto tipo de enlace metal-carbono y los compuestos con enlace metal-metal.

Conocer las técnicas de caracterización de los compuestos organometálicos y la reactividad de éstos.

Conocer el papel de los elemento inorgánicos en los seres vivos.

Conocer los procesos biológicos, desde un punto de vista químico, en que participan el hierro, el cobalto, el cinc, el molibdeno y los metales “s”.

Capacidad de análisis y síntesis.

Capacidad de organización y planificación.

Capacidad para la lectura y comprensión de textos científicos en inglés.

Resolución de problemas numéricos.

Toma de decisiones

Habilidades en las relaciones interpersonales

Razonamiento crítico

Compromiso ético

Aprendizaje autónomo

Adaptación a nuevas situaciones

Creatividad

Conocimiento de las fuentes de información bibliográfica o multimedia.

C N R Rao, J Gopalakrishnan, New Directions in Solid State Chemistry, CUP, Cambridge, 1989.

E M McCash, Surface Chemistry, OUP, Oxford, 2001.

G A Somorjai, Fundamentos de Química de Superficies, Alhambra, Madrid, 1975.

G A Somorjai, Introduction to Surface Chemistry and Catalysis, Wiley, New York, 1994.

I M Campbell, Catalysis at Surfaces, Chapman and Hall, London, 1988.

S Lowell, Introduction to Powder Surface Area, Wiley-Interscience, Chichester, 1979.

AT Bell, M L Hair, Vibrational Spectroscopies for Adsorbed Species, ACS Symposium Series, ACS, Washington, 1980.

G C Bond, Heterogeneous Catalysis, Principles and Applications, Clarendon Press, Oxford, 1987.

C N Satterfield, Heterogeneous Catalysis in Practice, McGraw-Hill Book Co., New York, 1980

J T Richardson, Principles of Catalysis Development, Plenum Press, New York, 1989.

L E Smart, E A Moore, Solid State Chemistry: An Introduction, 4th ed., CRC Press, Boca Raton, 2012

A R West, Basic Solid State Chemistry, John Wiley & Sons, Chichester, 1991

G L Miessler, D A Tarr, Inorganic Chemistry, 2ª edición, Prentice Hall, London, 1998.

W W Porterfield, Inorganic Chemistry, A Unified Approach, 2ª edición, Academic Press, San Diego, 1993.

J P Collman, L S Hegedus, Principles and Applications of Organotransition Metal Chemistry, University Science Books, Mill Valley, 1980.

G E Coates, MLH Green, P Powell, W Wade, Principios de Química Organometálica, Reverté, Barcelona, 1975.

K F Purcell, J C Kotz, Química Inorgánica, Reverté, Barcelona, 1979.

F A Cotton, G Wilkinson, Advanced Inorganic Chemistry, A Comprehensive Text, 5ª Ed., Wiley, New York, 1988.

P M Harrison, R J Hoare, Metals in Biochemistry, Chapman and Hall, London, 1980.

E Ochiai, Química Bioinorgánica, Reverté, Barcelona, 1985.

M Vallet, J Faus, E García-España, J Moratal, Introducción a la Química Bioinorgánica, Síntesis, Madrid, 2003.

J S Casas, V Moreno,  A Sánchez, J Sordo, Química Bioinorgánica, Síntesis, Madrid, 2002.

Recursos on-line de páginas web sobre los sólidos y su reactividad y sobre catálisis heterogénea, a través de la plataforma virtual.

Recursos on-line de páginas web sobre los compuestos organometálicos y los bioinorgánicos, a través de la plataforma virtual.

Bases de datos suscritas por la Universidad de Salamanca y acceso, a través de la misma, a revistas científicas relacionadas con los sistemas químicos objeto de estudio (plataformas de ACS, RSC, Elsevier, y otras editoriales científicas

Presentaciones en Power Point, disponibles a través de la plataforma virtual.

La asistencia y participación en todas las actividades es muy recomendable para superar la asignatura.

Se realizará un examen, cuya calificación supondrá hasta el 80 % de la calificación final.

A aquellos alumnos que hayan obtenido una calificación igual o superior a 4.5 puntos en el examen final, se les sumará hasta un máximo de dos puntos por las calificaciones de los controles de seguimiento y, en su caso, otras actividades evaluables de forma continuada, con un tope en dicha suma de 10 puntos.

-El examen final en la fecha que determine la Junta de la Facultad.

-Controles de seguimiento y otras actividades evaluables de forma continuada.

-Estudiar

-Asistencia a clase para una mejor comprensión de las explicaciones.

-Consulta de los libros recomendados para comprobar y ampliar los conocimientos adquiridos durante la clase.

-Realización de los ejercicios y controles de avance planteados.

-Consulta de dudas en el foro o directamente al profesor.

-Consulta de exámenes de anteriores convocatorias, disponibles (en su caso) en la plataforma virtual.

-Estudiar

-Consulta de dudas en el foro o directamente al profesor.

-Consulta de exámenes de anteriores convocatorias, disponibles en la plataforma virtual.