Download Química General II - Universidad de Chile

Universidad de Chile. Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas.
Departamento de Química Inorgánica y Analítica
Plan Común. Nueva Malla Curricular
1.-
INFORMACIÓN GENERAL
1-1.1.2.1.3.1.4.1.5.1.6.1.7.1.8.1.9.-
ASIGNATURA
QUÍMICA GENERAL II
DEPARTAMENTO
Química Inorgánica y Analítica
CARRERA
Ciclo común
CARÁCTER
Obligatorio
RÉGIMEN
Semestral
CÓDIGO
REQUISITOS
Química General I
CUPOS
DURACIÓN
1 semestre
1.9.1
hrs / alumno totales
75
1.9.2
hrs / alumno teórica
45
1.9.3
hrs / alumno práctica
0
1.9.4
hrs / alumno seminario
30
1.9.5
semanas lectivas
15
1.9.6
créditos
10
1. 1 0. SEMESTRE
II semestre
2.-
INTRODUCCIÓN
2.1.-
PROPÓSITOS
En correspondencia con los perfiles profesionales de las carreras de Bioquímica,
Ingeniería en Alimentos, Química y Farmacia y Química, la presente asignatura
tiene como propósito el coadyuvar a la adquisición por parte de los alumnos de un
conocimiento racional y funcional de algunos conceptos, principios y teorías
pertinentes a las disciplinas de Química General, los cuales son fundamentales
para la comprensión y ejecución de diversas actividades inherentes al ejercicio de
cualquier profesión que tenga como base la Química, tanto en operaciones de
rutina como en la creación y desarrollo de nuevas tecnologías.
2.2.-
DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA:
En relación con la asignatura del área química previamente cursada, el programa
de la presente asignatura contempla, desde un punto de vista general, una
profundización en el conocimiento teórico de los fenómenos químicos,
considerando tanto sus aspectos energéticos como cinéticos y poniendo énfasis en
el estudio de reacciones en solución acuosa. Así, el programa comprende
nociones preliminares de termodinámica química y velocidad de reacción, además
de un tratamiento detallado de las reacciones ácido-base, los equilibrios de
solubilidad y los procesos de óxido-reducción. Por otra parte, incluye también
algunos contenidos más específicos referentes a Química Inorgánica, tales como
propiedades de los elementos de transición. Finalmente, el programa considera
aspectos primarios acerca de] enlace y la estabilidad de los compuestos de
coordinación.
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3.-
OBJETIVOS EDUCACIONALES.
3.1 Objetivos generales.
Contribuir a que los alumnos adquieran una sólida formación teórica en el ámbito de
la Química General moderna, principalmente en conexión con diferentes aspectos
que son esenciales para el estudio de asignaturas con un mayor grado de
especialización, tales como Química Analítica Cualitativa y Cuantitativa,
Fisicoquímica, Química Orgánica y Bioquímica.
Proporcionar a los alumnos, a través de las diferentes actividades programadas en la
asignatura, un apoyo eficiente para que sean capaces de comprender y aplicar los
conceptos de Química General adquiridos.
Procurar que los alumnos lleguen a ser capaces de considerar sistemáticamente todas
las alternativas de una situación problemática teórica o experimental dada, con el
objeto de que en su desempeño profesional puedan reaccionar con iniciativa,
eficiencia y creatividad ante situaciones problemáticas imprevistas.
3.2. Objetivos específicos
3..2.1 Objetivos específicos de conocimientos
Contribuir a que los alumnos logren a una comprensión activa de los
contenidos del programa de la asignatura, de modo que puedan ser capaces
de:
Hacer uso de propiedades termodinámicas pare establecer la dirección y la
extensión en que ocurre una reacción química determinada (criterios de
espontaneidad y constante de equilibrio).
Reconocer las variables experimentales que inciden en la cinética de una
reacción química. Comprender y representar gráficamente las leyes de
velocidad de reacción.
Realizar tratamientos de dados cinéticos para la determinación de órdenes de
reacción, leyes cinéticas y energías de activación. Interpretar leyes cinéticas a
través de mecanismos de reacción.
Utilizar el concepto de pH y la notación pX. Caracterizar la fuerza de los
ácidos y de las bases de Brönsted en solución acuosa. Interpretar los
equilibrios de hidrólisis empleando el concepto de par ácido-base conjugada.
Ilustrar las propiedades de los equilibrios simultáneos a través del estudio de
la ionización de los ácidos polipróticos. Elaborar curvas de titulación en
forma teórica. Comprender las propiedades de las soluciones reguladores de
pH en términos del efecto del ion común. Ilustrar las propiedades de los
equilibrios simultáneos a través del estudio de la ionización de los ácidos
polipróticos.
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Comprender y utilizar el concepto de producto de solubilidad. Predecir la
ocurrencia de reacciones de precipitación en diferentes condiciones
experimentales. Establecer los límites de concentración del agente
precipitante en operaciones de precipitación selectiva.
Emplear las tablas de potenciales de electrodo para predecir el sentido en que
ocurre una reacción de oxidación-reducción particular. Calcular valores de
energía libre a partir de datos de potenciales de electrodo. Utilizar la
ecuación de Nernst para obtener potenciales de electrodo en condiciones no
estándar y para calcular constantes de equilibrio de diferentes tipos de
reacciones (redox, ácido-base, complejación y precipitación).
Establecer las propiedades magnéticas y las características más elementales
del espectro electrónico de un compuesto de coordinación particular en
función de la configuración electrónica del elemento central, la ubicación de
los ligantes en la serie espectroquímica y la geometría molecular. Interpretar
la estructura electrónica de un compuesto de coordinación mediante
diferentes aproximaciones teóricas al enlace químico. Describir la forma
geométrico de las especies complejas mediante modelos moleculares.
3.2.2
Objetivos específicos de habilidades
Siendo la Química una ciencia experimental cuyo aprendizaje es
concomitante con una permanente aplicación generalmente cuantitativa de los
principios, leyes y teorías que la constituyen, en la presente asignatura los
objetivos específicos de habilidades son prácticamente inseparables de los
objetivos específicos de conocimientos. Por lo tanto, de acuerdo con lo ya
expresado en la sección precedente, los objetivos específicos de habilidades
corresponderían esencialmente a las siguientes expectativas:
Habilidad para resolver problemas, tanto teóricos como experimentales,
relativos a los diferentes tópicos del programa.
Habilidad en el uso de modelos moleculares para la descripción geométrica
tridimensional de especies poliatómicas.
3.2.3
Objetivos específicos de actitudes
Estimular en el alumno una actitud observadora y crítica, a través de la
aplicación del método científico, con el objeto de que pueda desarrollar a
cabalidad sus potencialidades intelectuales, haciendo suyos los valores
inherentes al espíritu de la ciencia (verdad, objetividad, honradez, etc.).
Promover en el alumno actitudes de responsabilidad, puntualidad,
convivencia armónica y pulcritud en el trabajo experimental.
Contribuir a que el alumno desarrolle una conciencia ética integral que
oriente su actuar en los diferentes aspectos de su vida: universitario,
profesional, familiar, social, ambiental, etc.
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CONTENIDOS
4.1
CONTENIDOS DEL CURSO:
- Introducción a la Termodinámica Química
Conceptos termodinámicos y leyes de la termodinámica
Entalpía, calor de reacción, ecuaciones termodinámicas, Ley de Hess, energía de
enlace, entropía y energía libre. Criterio de espontaneidad, sentido de las
reacciones químicas. Constante de equilibrio.
- Cinética de reacciones.
Velocidad de reacción. Molecularidad y orden de reacción (Método diferencia],
método de integración, y concepto de vida media.
Energía de activación y catálisis. Nociones de mecanismos de reacción
-
Equilibrio iónico
Equilibrio ácido base
Producto iónico del agua. Teoría de ácidos y bases. pH de ácidos fuertes y
débiles.
Neutralización. Hidrólisis tampones e indicadores.
- Equilibrio iónico heterogéneo en solución acuosa.
Producto de solubilidad, precipitación.
Solubilidad molar, efecto ion común. Reacciones de precipitación,
precipitación selectiva.
- Elementos de Electroquímica.
Método ión-electrón, semi-celdas, FEM, E°, pilas galvánicas, ecuación de
Nerst.
Cálculo de constantes de equilibrio, energía libre Gibas y espontaneidad
Celdas de concentración. Electrólisis.
- Compuestos de coordinación.
Teorías de enlace en compuestos de coordinación.
Estructura e isomería. Elementos de simetría.
Compuestos de coordinación de interés biológico
4.
BIBLIOGRAFÍA:
R. Chang
“Química” Ed. 6°, 5°, 4° McGraw-Hill
B.M. Mahan
“Química- Curso Universitario” Adison-Wesley IB. (1990)
D.D. Ebing
“Química General” Ed. McGraw-Hill (1977)
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B.M. Mahan
“Química- Curso Universitario” Fondo-Educativo Latinoamericano (1968)
H.B. Gray & G.P. Haight, R.E. Dickerson
Principios básicos de Química” Ed. Reverté (1969)
G..C. Demitras y cols.
"Química Inorgánica" Ed. Prentice-Hall (1973)
X. Domínguez.
"Teoría, ejercicios y problemas de química" Publ. Cultural S.A, (1 966)
5.-
METODOLOGÍA
- Clases expositivas.
- Seminarios
- Uso de material audiovisual.
6.-
EVALUACIONES
La nota final resultará de la ponderación de las siguientes calificaciones.
Pruebas de Seminarios
30 %
2 Pruebas A (35% c/u)
70 %
La nota de presentación se calculará de acuerdo a la ponderación de pruebas de
seminarios y pruebas A.
Si la nota de ponderación es mayor o igual a 5 el estudiante queda eximido del examen.
Si la nota de ponderación es menor que 5 deberá rendir la prueba recuperativa PRE y/o
examen de acuerdo al sistema de evaluación existente.
7.-
CALENDARIO1ª Semana
2ª Semana
3ª Semana
4ª Semana
5ªSemana
6ª Semana
7ª Semana
8ª Semana
9ª Semana
10ª Semana
11ª Semana
12ª Semana
13ª Semana
14ª Semana
15ª Semana
Termodinámica Química Elemental
Termodinámica Química Elemental
Termodinámica Química Elemental
Velocidad de reacción
Velocidad de reacción
Equilibrio iónico ácido-base
Equilibrio iónico ácido-base
Equilibrio iónico ácido-base
Equilibrio iónico Kps
Equilibrio iónico Kps
Equilibrio iónico de óxido-reducción
Equilibrio iónico de óxido-reducción
Compuestos de coordinación
Compuestos de coordinación
Compuestos de coordinación
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