4.1: Competencias Básicas:

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).

4.2: Competencias 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.

4.3: Competencias 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

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, teoría 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.

Contenidos prácticos

Introducción a las técnicas básicas de un laboratorio de Química

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1. CHANG, R.A. & GOLDSBY, K.A. (2017) 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., JONES, LORETTA; GISMONDI, MARÍA I..; “Principios de química: los caminos del descubrimiento” (2006) Ed. Médica Panamericana.

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.

8.1: Criterios de evaluación:

Para aprobar la asignatura será necesario obtener una calificación global igual o superior a cinco, de acuerdo con los criterios que se especifican a continuación:

a) siempre y cuando el alumno haya realizado y aprobado las prácticas de laboratorio.

 b) No se podrá superar la asignatura si en alguna de las partes del examen escrito (teoría o problemas) se obtiene una nota inferior a 4.0 puntos.

Examen escrito (teoría 50% + problemas 50%): 70%

Ejercicios, Entregas y Cuestionarios:15 %

Prácticas de laboratorio: 15%

TOTAL                              100%

8.2: Sistemas de evaluación:

Pruebas objetivas de conocimientos. Cuestionarios de seguimiento. Participación en actividades presenciales y tareas entregadas. Otras.

8.3: Consideraciones generales y recomendaciones para la evaluación y 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 a las pruebas escritas de recuperación, se resolverá 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 los dos años posteriores. Si no se superan las prácticas, tendrá que repetirlas.