Ministerio de Cultura y Educación Universidad Nacional de San Luis Facultad de Química Bioquímica y Farmacia Departamento: Quimica Área: Qca General e Inorganica |
I - Oferta Académica | ||||||||||
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II - Equipo Docente | ||||||||||||||||
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III - Características del Curso | |||||||||||||||||||||||||||||||
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IV - Fundamentación |
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El curso se orienta a dar una formación básica en Química Inorgánica abordando temas generales de tendencias en la Tabla Periódica y temas más específicos donde se estudia la Química del Estado Sólido, Química de Coordinación y Radioquímica. Los estudiantes que inician el curso ya conocen los principios básicos de Química y Fisicoquímica, los cuales son aplicados a la resolución de problemas para sistemas inorgánicos. Así, se aplican principios tales como Equilibrio Químico, Termodinámica, Cinética, etc. Los temas abordados en este curso serán de utilidad en cursos superiores donde se estudie Materiales (propiedades y caracterización), Análisis Químico, Catálisis Homogénea y Heterogénea, Síntesis.
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V - Objetivos / Resultados de Aprendizaje |
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Lograr que el alumno
• adquiera conocimientos sobre los conceptos de la Química Inorgánica y su relación con temas específicos de su carrera. • pueda fundamentar las propiedades que presentan los elementos y sus compuestos analizando la Tabla Periódica por grupos, períodos y en similitudes diagonales. • integre y aplique los conceptos vistos en Química General en análisis de los procesos de Química Inorgánica. • sepa distinguir los procesos redox y los ácido-base. • conozca y aplique los principios de la Química de Coordinación y de la Química del estado sólido. • adquiera adiestramiento en el manejo de técnicas de laboratorio y se inicie en la aplicación de estrategias para resolver problemas concretos en el campo de la Química Inorgánica. • conozca los medios y fuentes en donde encontrar la información necesaria para resolver los problemas planteados (bibliografía, manuales, información on line). • se informe y aplique las Normas de Seguridad en el manejo de productos químicos. |
VI - Contenidos |
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Tema 1
Reactividad en Química Inorgánica. Análisis de parámetros termodinámicos y cinéticos relacionados con la espontaneidad y labilidad de un proceso. Reacciones ácido-base: conceptos de Lewis, Brönsted-Lowry y Pearson. Carácter ácido-base de especies en solución. Reacciones redox: equilibrios y espontaneidad. Ecuación de Nernst. Sistematización de datos: Diagramas de Latimer, Frost, Pourbaix. Reacciones de Complejación. Reacciones de Descomposición Térmica. Diagramas de Ellingham. Aplicaciones. Procesos metalúrgicos. Tema 2 Tipos de Sólidos: concepto de sólido amorfo y cristalino. Celda Unitaria. Red Espacial. Clasificación. Sistemas Cristalográficos. Sólidos iónicos, covalentes, moleculares, metálicos. Aleaciones y amalgamas. Aplicaciones del modelo iónico. Energía Reticular. Cristalización y Solubilidad. Aplicación del concepto de Kps. Fundamentos y técnicas del proceso de cristalización. Modelo de empaquetamiento compacto y no compacto. Estructura Cristalinas. Redes típicas. Simetría en Química. Aplicación de simetría para la clasificación de sólidos. Defectos reticulares. Fundamentos y aplicaciones de la Difracción de Rayos X. Tema 3 Química de Coordinación. Tipos de Ligandos. Nomenclatura de complejos. Estereoquímica. Isomería. Estereoisomería. Isomería de posición. Conceptos de: compuestos de coordinación, quelatos, aductos, clusters, cúmulos, cubanos, pi-ácidos, organometálicos, metalocenos, clatratos, fullerenos. Teorías de Enlace en Química de Coordinación: Teoría de Lewis, Teoría del Campo Cristalino, Campo Ligando, Teoría del Enlace de Valencia y Teoría del Orbital Molecular. Efecto de Jahn-Teller. Vinculación con propiedades de Color y Magnetismo. Momentos magnéticos, susceptibilidad magnética. Estabilidad y Cinética. Mecanismos de reacción en la síntesis de complejos. Reactividad de complejos. Factores termodinámicos y cinéticos en la síntesis de complejos. Tipos de reacciones en la síntesis de complejos. Tema 4 Núcleo atómico. Núclido. Tabla de núclidos, concepto y uso. Radioactividad: concepto. Actividad. Ecuación fundamental de la radioquímica. Tiempo de vida media. Radioactividad natural: tipos de emisión (alfa, ß+, ß-, gamma, etc.). Poder de ionización y penetración. Ley del corrimiento. (Series radiactivas naturales). Reacciones nucleares artificiales. Elementos transuránicos. Fisión y fusión nuclear. Efectos de la radiación en sistemas biológicos. Dosis efectiva y equivalente, unidades. Aplicaciones industriales, biológicas y analíticas de los radionúclidos. Tema 5 Tabla Periódica: tendencias horizontales, verticales y similitudes diagonales. Carga nuclear efectiva, radios iónicos, energía de ionización, afinidad electrónica. Principio de singularidad. Efecto de par inerte. Estudio de la variación sistemática de propiedades de los elementos y sus compuestos. Carácter metálico. Variación del carácter ácido-base de óxidos e hidruros. Estados de oxidación. Poder polarizante. Geometría adoptada por los elementos en sus distintos estados de oxidación. Tema 6 Elementos Representativos de los grupos 1 y 2. Generalidades. Tendencias y principales propiedades. Reactividad. Haluros, óxidos, peróxidos, superóxidos, hidróxidos, sales de oxoácidos. Análisis de las tendencias periódicas (solubilidad, estabilidad térmica). Química redox. Química de coordinación. Metalurgia. Aplicación en procesos industriales, biológicos y farmacológicos de los elementos de estos grupos. Tema 7 Elementos Representativos de los grupos 13 y 14. Generalidades: configuración electrónica y estados de oxidación; estados iónicos y covalencias; efecto del par inerte. Tendencias y principales propiedades; casos del boro y del carbono. Estabilidad de óxidos, hidruros, haluros y otras sales. Química en solución. Química redox. Metalurgia. Aplicación en procesos industriales, biológicos y farmacológicos de los elementos de estos grupos. Tema 8 Elementos Representativos de los grupos 15 y 16. Generalidades: configuración electrónica y estados de oxidación; estados iónicos y covalencias; efecto del par inerte. Tendencias y principales propiedades: variación del carácter metálico. Estabilidad de óxidos, hidruros, haluros y otras sales. Oxácidos, especies condensadas. Química en solución. Química redox. Metalurgia. Aplicación en procesos industriales, biológicos y farmacológicos de los elementos de este grupo. Tema 9 Elementos Representativos de los grupos 17 y 18. Generalidades: configuración electrónica y estados de oxidación; estados iónicos y covalencias. Estabilidad de óxidos, hidruros, haluros y otras sales. Oxácidos. Química en solución. Química redox. Metalurgia. Aplicación en procesos industriales, biológicos y farmacológicos de los elementos de estos grupos. Propiedades físicas y químicas de los gases nobles. Compuestos de xenón. Otros compuestos de los gases nobles. Hidrógeno: isótopos del hidrógeno. Propiedades físicas y químicas del hidrógeno. Síntesis y usos del hidrógeno. Hidruros: clasificación y propiedades generales. Tema 10 Elementos de Transición. Concepto. Clasificación. Metodología de estudio. Generalidades. Tendencias periódicas. Principales propiedades de los elementos y sus compuestos. Estudio de la química de los elementos de la primera serie de Transición. Estudio de los elementos de postransición: Zn, Cd y Hg. Principales compuestos. Tema 11 Elementos de Transición. Estudio de la química de los elementos de la segunda y tercera serie de Transición. Lantánidos y actínidos. Generalidades y tendencias periódicas. Análisis de algunas propiedades de estos elementos y sus compuestos. |
VII - Plan de Trabajos Prácticos |
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1. Cálculos de Reactividad I. (incluye sólidos, gases y soluciones)
2. Cálculos de Reactividad II (incluye sólidos, gases y soluciones) 3. Aplicación del concepto de Kps a Solubilidad de compuestos inorgánicos. Manejo de Curvas de Solubilidad. Tipos de Sólidos. Problemas 4. Estructuras Cristalina 5. Nomenclatura de complejos. Estereoquímica. Ejercicios. 6. Teorías de enlace en Química de Coordinación. Ejercicios y problemas. 7. Estabilidad de los compuestos de coordinacion 8. Algunos aspectos sistemáticos de los Elementos de Transición, bloque d Resolución de cuestionarios. Parte 1 9. Algunos aspectos sistemáticos de los Elementos de Transición, bloque d y f. Resolución de cuestionarios. Parte 2. 10. Elementos Representativos. Resolución de cuestionarios. Parte 1. 11. Elementos Representativos. Resolución de cuestionarios. Parte 2. 12. Análisis de espectros electrónicos y propiedades magnéticas de complejos. 13. Sistemas. Redox. Usos de Diagramas. Cálculos. 14. Síntesis en Química Inorgánica. Cálculos estequiométricos y de rendimiento. 15. Profundización en los aspectos sistemáticos de las tres Series de Transición bloque d y Elementos Representativos. Seminarios. 16. Radioquímica: Reacciones. Aplicaciones. PLAN DE TRABAJOS PRACTICOS DE LABORATORIO 1. Reacciones ácido-base, redox, endotérmicas y exotérmicas. 2. Procesos de cristalización y solubilidad. Técnicas de separación por cristalización-precipitación. Disolución. Cristalización. Filtración. Decantación. Centrifugación. Purificación de sólidos: cristalización fraccionada. Secado de sólidos. 3. Compuestos de coordinación. Síntesis por diversas técnicas. 4. Espectros de absorción de complejos: espectros electrónicos UV-visible. 5. Elementos de transición y post-transición: Equilibrios ácido-base y redox en 1ra serie de transición. Equilibrios ácido-base y redox en post-transición, 2da y 3ra serie de transición. 6. Elementos representativos: Principales reacciones de los elementos de los bloque s y p. Parte 1 7. Elementos representativos: Principales reacciones de los elementos de los bloque s y p. Parte 2 NORMAS GENERALES DE SEGURIDAD Condiciones de trabajo: Prevención. Normas de seguridad. Cuidado y limpieza del lugar de trabajo. Señalizaciones. Código de colores. Hábitos de trabajo: Ubicación del material de seguridad como extintores, duchas de seguridad, lavaojos, botiquín, etc. Etiquetas y fichas de datos de seguridad de los productos. Campanas. Protección personal: Normas básicas. Criterio y grados de protección. Elementos de protección personal. Guantes de seguridad. Guardapolvos. Gafas de seguridad. Seguridad en el laboratorio: Seguridad en la manipulación de materiales y/o sustancias. Derrames. Tratamiento de polvos, gases y humos. Tratamiento de residuos. |
VIII - Regimen de Aprobación |
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El Curso está estructurado en clases Teóricas, Trabajos Prácticos de Aula y de Laboratorio
1- Trabajos Prácticos • Trabajos Prácticos de Aula Cada práctico se desarrollará en una o más jornadas en los horarios convenidos para tal fin. El alumno deberá asistir, al menos, al 80% de las clases prácticas para lograr la regularidad. • Trabajos Prácticos de Laboratorio Se prevé la realización de Trabajos Prácticos de Laboratorio, debiéndose aprobar el 100% de los mismos para lograr la regularidad. Se deberá aprobar un cuestionario escrito antes o después de la realización de las experiencias. El acceso a la primeras recuperaciones de cuestionarios de Trabajos Prácticos de Laboratorio se logra aprobando el 70% de los mismos en primera instancia; el derecho a segunda instancia se recuperación se logra con la aprobación del 50% de las anteriores. 2- Exámenes parciales Los contenidos desarrollados en Trabajos Prácticos de Aula y Laboratorio se evaluarán a través de 2 (dos) exámenes parciales cuya modalidad, las fechas y horarios serán publicados con la debida antelación. Para lograr la regularidad, se deberá aprobar el 100% de los exámenes parciales, con el 70% de las respuestas correctas, teniendo derecho a dos recuperaciones para cada parcial. a. Condición de REGULAR Alcanzadas las condiciones arriba mencionadas sobre los Trabajos Prácticos de Aula, Laboratorio y Exámenes Parciales, se logrará la condición de Regular. b. Condición PROMOCION SIN EXAMEN FINAL Esta opción no está disponible para este curso. EXAMEN FINAL Para lograr la aprobación del curso se deberá rendir un examen final que podrá ser escrito y/u oral en los turnos que estipule la Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia en el calendario académico. Considerando que el curso pertenece al segundo año de la currícula y cuenta con una carga horaria importante de trabajos prácticos de laboratorio, la realización de la parte experimental resulta esencial para completar la formación básica de los estudiantes; esto es, que aplique las Normas de Seguridad en el manejo de productos químicos y materiales de laboratorio, que adquiera destreza y habilidad en estas actividades y que logre una correcta correlación de las mismas con los conceptos teóricos brindados. Así, no existe la alternativa de EXAMEN FINAL LIBRE para esta asignatura. |
IX - Bibliografía Básica |
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[1] C. E. Housecroft, A. G. Sharpe "Química Inorgánica", 2da Edición, Pearson Prentice Hall, Pearson Educación S.A., Madrid, 2006.
[2] D. F. Shriver, P. W. Atkins, “Química Inorgánica”, 4ta Edición, Ed. Mc. Graw Hill, Buenos Aires, 2006. [3] D. F .Shriver, P. W. Atkins, C. H. Langford, “Química Inorgánica”, Volúmenes 1 y 2, 2da Edición, Ed. Reverté, Barcelona, 1998. [4] A. G. Sharpe, "Química Inorgánica", 1era Edición, Editorial Reverté, Barcelona, 1989. [5] G. E. Rodgers, "Química Inorgánica: Introducción a la Química de Coordinación, Estado Sólido y Descriptiva" Mc.Graw-Hill, Madrid-Buenos Aires, 1995. [6] J. E. Huheey, "Química Inorgánica: Principios de Estructura y Reactividad", 2da Edición, Harla S.A., México, 1981. [7] S. Baggio, M. A. Blesa, H. Fernández, “Química Inorgánica. Teoría y Práctica”.1ª Ed. UNSAM EDITA, 2012. [8] J. C. Pedregosa y equipo colaborador, “Guías de Estudio de Química Inorgánica”, UNSL, 2008. [9] Sitios de Internet (Consultar a los docentes a cargo de la materia para este tipo de búsquedas). |
X - Bibliografia Complementaria |
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[1] F. A. Cotton, G. Wilkinson, "Química Inorgánica Avanzada", 4ta Edición, Ed. Limusa, México, 1990.
[2] D. M. P. Mingos, “Essential Trends in Inorganic Chemistry", 1era Edición, Oxford University Press, Oxford, 1998. [3] I. S. Butler, J. F. Harrod, "Química Inorgánica: Principios y Aplicaciones", 1era Edición, Addison-Wesley Iberoamericana, Delaware, USA, 1992. [4] G. L. Miessler, D. A. Tarr, "Inorganic Chemistry", 2da Edición, Prentice Hall, New Jersey, USA, 1998. [5] Greenwood, A. Earnshaw, "Chemistry of the Elements", 5ta Edición, Pergamon Press, Oxford, 1986. [6] B. Douglas, D. McDaniel, J. Alexander, "Concepts and models of Inorganic Chemistry", 3era Edición, J. Wiley and Sons, New York, 1994. [7] F. Basolo, R. Johnson, “Química de los compuestos de coordinación”, 1era Edición, Ed. Reverté, 1967. [8] E. J. Baran, “Química Bioinorgánica”, 2da Edición, McGraw Hill/Interamericana de España, S. A., España, 1995. |
XI - Resumen de Objetivos |
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Transmitir los conceptos de la Química Inorgánica necesarios como base para el análisis y justificación de procesos en los que participan compuestos inorgánicos. Estudio comparativo de sus propiedades analizando las tendencias periódicas.
Desarrollar nuevas habilidades y destrezas mediante la aplicación de principios y conceptos vistos previamente, profundizar el grado de conocimiento y proyectar el mismo a las necesidades de cursos superiores. |
XII - Resumen del Programa |
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Reactividad en Química Inorgánica: Procesos ácido-base y redox. Sólidos y los procesos de separación en Química Inorgánica. Química del Estado Sólido. Química de Coordinación: conceptos y teorías de enlace. Radioquímica. Estudio general fundamentado de las tendencias de propiedades verticales, horizontales y diagonales en la Tabla Periódica.
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XIII - Imprevistos |
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XIV - Otros |
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