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QUÍMICA

Grado en Ciencias Ambientales Universidad de Alcalá

Curso Académico 2019/20 Curso 1º– Cuatrimestre 1º

Aprobada en Junta de Facultad 23/05/19

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Química (1º CCAA) Revisado el 27/06/2019. Consulte la última versión aprobada en página web del Grado

GUÍA DOCENTE

Nombre de la asignatura: Química

Código: 670003

Titulación en la que se imparte:

Grado en Ciencias Ambientales

Departamento y Área de Conocimiento:

Departamento de Química Orgánica y Química Inorgánica Área de Química Inorgánica

Carácter: Básico

Créditos ECTS: 8 (6 teóricos + 2 prácticos)

Curso: 1º

Profesorado: Grupo A: Dra. Vanessa Tabernero Magro

Grupo B: Dr. Adrián Pérez Redondo

Horario de Tutoría: A concertar con el profesor

Idioma en el que se imparte: Español

1. PRESENTACIÓN

Esta asignatura tiene como objetivo fundamental que el alumno alcance los conocimientos suficientes para poder comprender la implicación existente entre la Química y el Medio Ambiente. Los contenidos del programa le permitirán tener una base química de los diferentes problemas ambientales existentes en la actualidad y las posibles soluciones que la Química aporta. Los contenidos del curso teórico se han dividido en cuatro bloques. El programa comienza con un primer bloque que engloba los conceptos químicos básicos junto con la termodinámica y la cinética química. En un segundo bloque se aborda el estudio de otros conceptos fundamentales como la estructura del átomo, el enlace químico, la estructura y propiedades de la materia en los diferentes estados físicos, así como en disolución. El tercer bloque comienza con una introducción al equilibrio químico y continúa con el estudio de los tipos de equilibrios más importantes: ácido base, solubilidad-precipitación y redox. En el último bloque, se resumen los aspectos químicos más importantes relacionados con el medio ambiente, en concreto con la atmósfera y la hidrosfera. Los contenidos teóricos se complementan con las correspondientes prácticas de laboratorio. Con ellas se trata de introducir al alumno en la experimentación básica de un laboratorio de Química, desarrollando habilidades para el uso correcto del instrumental de laboratorio, hábitos de trabajo seguros, así como de aplicación práctica de los conceptos teóricos. Prerrequisitos y Recomendaciones Se recomienda haber cursado Química en el Bachillerato


http://ciencias.uah.es/estudios/lstAsignaturas-v3.asp?CodPlan=G670&seccion=ambientales

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2. COMPETENCIAS

Con el estudio de la asignatura se pretende que el alumno, al final de la misma, adquiera una serie de competencias generales y específicas como las que se relacionan a continuación:

Competencias genéricas:

1. Capacidad de lectura comprensiva, análisis y síntesis. 2. Iniciación en la capacidad de argumentación con el apoyo de los libros de

textos y otras referencias proporcionadas en la asignatura. 3. Capacidad para comunicar ideas y expresarse de forma correcta oral y escrita. 4. Fortalecer la habilidad de aprendizaje autónomo y de trabajo en equipo.

Competencias específicas:

1. Poseer y comprender conocimientos sobre la estructura, propiedades físico-químicas y reactividad de los elementos y compuestos químicos involucrados en los procesos medioambientales.

2. Adquirir, desarrollar y ejercitar destrezas necesarias para el trabajo de laboratorio y la instrumentación básica en química.

3. Capacidad de interpretar datos químicos relevantes y de utilizar un lenguaje químico de los procesos medioambientales.

4. Desarrollar una visión química del medio ambiente.

3. CONTENIDOS

CONTENIDOS DE TEORÍA Bloque I. Conceptos Básicos

Tema 1. La materia y sus transformaciones. Definición y composición de la materia. El átomo y las partículas fundamentales. Número atómico, número másico y masas atómicas. Número de Avogadro. Concepto de mol. La Tabla Periódica. Nomenclatura química orgánica e inorgánica. Ajuste de ecuaciones. Concepto de estado de oxidación. Ajuste redox. Cálculos de estequiometria de las reacciones químicas (reactivo limitante y rendimientos). Expresiones de concentraciones de disoluciones.

Tema 2. Termodinámica química. Funciones de estado. Energía interna. Primer principio de la termodinámica. Entalpías de reacción. Ley de Hess. Espontaneidad de las reacciones químicas. Entropía y energía libre de Gibbs. Segundo y tercer principio de la Termodinámica.

Tema 3. Cinética química. Velocidad de una reacción química. Determinación de la ley de velocidad. Factores que afectan a la velocidad de reacción. Ecuación de Arrhenius. Reacciones elementales. Mecanismos sencillos de reacción. Catálisis.



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Bloque II. Estructura de la materia.

Tema 4. Estructura atómica. Modelos atómicos. Orbitales atómicos. Espín electrónico. Los átomos polielectrónicos. Configuraciones electrónicas fundamentales y la tabla periódica. Propiedades periódicas.

Tema 5. Enlace químico. El enlace iónico: entalpia reticular y ciclo de Born-Haber. El enlace covalente: estructuras de Lewis, regla del octeto, carga formal, resonancia. Geometría de las moléculas: teoría de repulsión de pares de electrones de la capa de valencia. Electronegatividad y polarización. Teoría de Enlace de Valencia: hibridación de orbitales atómicos y solapamiento. Fortaleza, energía y distancia de enlace. Enlace metálico.

Tema 6. Gases, líquidos y sólidos. Propiedades de los gases. Leyes elementales de los gases. Ley de los gases ideales. Ley de las Presiones parciales. Teoría cinético molecular. Fuerzas intermoleculares: fuerzas de van der Waals y enlaces de hidrógeno. Cambios de fase (presión de vapor, puntos de fusión y ebullición). Diagramas de fase (punto triple y punto crítico). Propiedades de los líquidos. Tipos y propiedades de los sólidos: moleculares, metálicos, iónicos y covalentes.

Tema 7. Disoluciones. Naturaleza y tipos de disoluciones. Factores externos que afectan a la solubilidad: presión y temperatura. Propiedades coligativas de las disoluciones de electrolitos y no electrolitos. Coloides.

Bloque III. Equilibrio químico

Tema 8. Conceptos básicos del equilibrio químico. Concepto de equilibrio. La constante de equilibrio. Cálculo y aplicaciones de las constantes de equilibrio. El principio de Le Châtelier.

Tema 9. Equilibrios ácido base. Ácidos y bases de Arrhenius. Ácidos y bases de Brönsted-Lowry. Fuerza de los ácidos y bases. Autoionización del agua y escala de pH. Hidrólisis de sales. Disoluciones reguladoras. Valoraciones ácido-base. Ácidos y bases de Lewis.

Tema 10. Equilibrios de solubilidad y precipitación. La constante del producto de solubilidad, Kps. Solubilidad y Kps. Factores que afectan a la solubilidad: efecto del ión común, pH, formación de iones complejos.

Tema 11. Equilibrios de oxidación-reducción. Potenciales de electrodo y su medida: celdas galvánicas. Potenciales normales. Efecto de la concentración en la F.E.M. de la celda: ecuación de Nernst. Electrólisis.

Bloque IV. Introducción a la Química medioambiental

Tema 12. Química del medio ambiente. Regiones y composición de la atmósfera. Química de la alta atmósfera: la capa de ozono. Química de la troposfera: lluvia ácida, smog fotoquímico, efecto invernadero. Contaminación del agua. Tratamiento del agua. Desinfección y desalinización del agua.



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CONTENIDOS DE PRÁCTICAS

Práctica 1. Preparación de disoluciones.

Práctica 2. Técnicas de separación I: Filtración y cálculo de rendimientos.

Práctica 3. Técnicas de separación II: Extracción y cromatografía.

Práctica 4. Técnicas de separación III: Adsorción y cristalización.

Práctica 5. Técnicas de separación IV: Destilación.

Práctica 6. Valoración ácido-base.

Práctica 7. Reacciones rédox de metales con ácidos.

Práctica 8. Cementación del cobre y valoración rédox.

Práctica 9. Equilibrios de precipitación.

Programación de los contenidos

Parte Temas Total créditos o tiempo de dedicación

Teoría, Bloque I 1-3 1,5 ECTS

Teoría, Bloque II 4-7 2,25 ECTS

Teoría, Bloque III 8-11 2,0 ECTS

Teoría, Bloque IV 12 0,25 ECTS

Prácticas de Laboratorio 1-9 2 ECTS



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4. METODOLOGÍAS DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE. ACTIVIDADES FORMATIVAS

Número de horas totales: 200 (6 créditos teoría + 2 créditos prácticos)

Número de horas presenciales: 78

Número de horas para clases teóricas, teórico-prácticas, prácticas en gran grupo o grupos más reducidos y prácticas de laboratorio

Número de horas del trabajo propio del estudiante: 122

Número de horas de trabajo autónomo y grupal:

(estudio independiente, elaboración trabajos, ejercicios)



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Estrategias metodológicas

Tipo de agrupamiento

Estrategias y actividades Interacción y espacio de

encuentro

Gran grupo (toda la clase)

Clases expositivas Dinámicas participativas Realización de ejercicios. Presentación de trabajos y/o proyectos para toda la clase (según nº de alumnos)

Presencial en el aula Foros y/o chats (apoyados por plataformas de aprendizaje virtual)

Pequeño grupo

Seminarios (2 grupos)

Presencial con apoyo profesorado Presencial en clase y tutorización grupal.

Pequeño grupo

Grupos de trabajo de 4 a 6 alumnos. Trabajo por proyectos, aprendizaje basado en problemas, estudios de casos

No presencial dirigida/ fuera de hora de clase en diferentes espacios como actividad autónoma de los alumnos, pero no individual sino grupal (aulas, seminarios, etc.)

Trabajo individual

Autónomo

Estudio independiente: actividades (lecturas, ejercicios, búsquedas de información, resolución tareas, problemas, estudio) Tutorías: espacio de encuentro y aprendizajes, entrevistas de mayor interactividad, profundización y seguimiento de procesos de aprendizaje, resolución dudas.

No presencial, fuera de clase Espacios disponibles (aulas, bibliotecas, etc.) o con el apoyo de herramientas tecnológicas de aprendizaje virtual.

Materiales y recursos

Plataforma de Aula Virtual.



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5. EVALUACIÓN

Criterios de evaluación

Sobre los contenidos:

Comprende los conceptos e ideas principales de cada uno de los bloques

Integra y aplica los contenidos a situaciones diversas

Resuelve los problemas de modo comprensivo

Elabora ideas coherentemente

Sintetiza de modo integrado

Sobre la capacidad de emitir juicios y fundamentar:

Demuestra argumentación en las ideas

Ejerce sentido crítico

Se observa capacidad de reflexión Criterios de calificación

Sobresaliente: excelente dominio conocimientos básicos, nivel alto de reflexión o aplicación, elaboración ideas propias, cumplimiento todas tareas, trabajo en equipo, búsqueda de materiales complementarios…

Notable: domina conocimientos, nivel medio de reflexión, …

Aprobado: alcanza el nivel mínimo de comprensión y aplicación de los conocimientos básicos, …

Suspenso: bajo nivel de comprensión y aplicación, falta implicación tarea, no participa del grupo…

Según el R.D 1125/2003 que regula el sistema de calificaciones en las titulaciones universitarias, los resultados obtenidos por el alumno en cada una de las materias del plan de estudios se calificarán en función de la siguiente escala numérica de 0 a 10, con expresión de un decimal, a la que podrá añadirse su correspondiente calificación cualitativa:

9,0-10 MATRÍCULA DE HONOR (limitada al 5% máx.) 9,0-10 SOBRESALIENTE (SB) 7,0-8,9 NOTABLE (NT) 5,0-6,9 APROBADO (AP) 0,0-4,9 SUSPENSO (SS)

Procedimientos de evaluación Según la “normativa reguladora de los procesos de evaluación de los aprendizajes” aprobada en Consejo de Gobierno del 24 de marzo del 2011, en cada curso académico el estudiante tiene derecho a disponer de dos convocatorias, una ordinaria y otra extraordinaria.

Las competencias adquiridas por el alumno se evaluarán en las dos convocatorias, en base a los componentes que se describen a continuación:



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A) Convocatoria Ordinaria

La convocatoria ordinaria de la asignatura estará basada en la Evaluación Continua, salvo en el caso de aquellos estudiantes a los que se haya reconocido el derecho a la Evaluación Final. Para acogerse a la Evaluación Final, el estudiante tendrá que solicitarlo mediante un escrito razonado al Decano durante las dos primeras semanas de impartición de la asignatura.

A.1) Evaluación Continua:

Para aprobar la asignatura en la modalidad de evaluación continua es necesario obtener una calificación global igual o superior a 5,0.

La calificación global será el resultado de la media ponderada de las calificaciones obtenidas en:

- Examen escrito final (40%) de los temas 2-12, con preguntas cortas y/o de desarrollo, cuya calificación contribuirá con un 40% a la nota final de la asignatura y que tendrá una duración de 3 horas. Este ejercicio pretende evaluar las competencias específicas asociadas a la adquisición, comprensión, síntesis y aplicación de los conocimientos fundamentales de la asignatura y a la capacidad de argumentación mediante ejercicios y preguntas breves.

- Examen escrito parcial (20%) de los temas 1-7, con preguntas cortas y/o de desarrollo, cuya calificación contribuirá con un 20% a la nota final de la asignatura y que tendrá una duración de 2 horas. Este ejercicio pretende evaluar las competencias específicas asociadas a la adquisición, comprensión, síntesis y aplicación de los conocimientos fundamentales de la asignatura y a la capacidad de argumentación mediante ejercicios y preguntas breves.

- Evaluación continua del progreso del alumno (10%): Asistencia a clase y seminarios, progreso de aprendizaje del alumno y ejercicios periódicos de clase y seminarios con resolución de casos prácticos y preguntas cortas, que podrán realizarse de forma individual o en pequeños grupos. Todos estos aspectos serán evaluados y la calificación global del conjunto contribuirá hasta un 10% a la calificación global de la asignatura. Se valorarán competencias asociadas al uso y aplicación de las técnicas adquiridas para la resolución de problemas químicos, la capacidad para trabajar en grupo, la argumentación de ideas, la capacidad de razonamiento y el sentido crítico. Para la evaluación de algunas de las tareas de seminario podrán realizarse procesos de autoevaluación y coevaluación

- Prácticas de laboratorio (30%), cuya calificación contribuirá un 30% a la nota final de la asignatura. La asistencia a todas las sesiones de laboratorio es obligatoria. Es condición necesaria para aprobar la asignatura, tener una calificación igual o superior a 5,0 en las prácticas de laboratorio.

Las prácticas de laboratorio se evaluarán a partir de:

o Una calificación que resultará de la evaluación continua del alumno durante el periodo de prácticas (10%). Se valorarán competencias como la adquisición, el desarrollo y ejercicio de destrezas necesarias para el trabajo de laboratorio y el uso de la instrumentación básica de la química experimental. Se incluye aquí la realización del Cuaderno de laboratorio.

o Una calificación que resultará de un examen escrito (20%) sobre aspectos teóricos y prácticos tratados en las sesiones (nomenclatura



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química, estequiometria de las reacciones químicas y cálculos relacionados con expresiones de concentración).

A.2) Evaluación Final:

- Examen escrito final (70%) con preguntas cortas y de desarrollo, cuya calificación contribuirá con un 70% a la nota final de la asignatura y que tendrá una duración de 3 horas. Este ejercicio pretende evaluar las competencias específicas asociadas a la adquisición, comprensión, síntesis y aplicación de los conocimientos fundamentales de la asignatura y a la capacidad de argumentación mediante ejercicios y preguntas breves.

- Prácticas de laboratorio (30%), cuya calificación contribuirá un 30% a la nota final de la asignatura siendo condición indispensable para aprobar la asignatura tener aprobadas las prácticas. La asistencia a todas las sesiones de laboratorio es obligatoria. La calificación de las prácticas se realizará tal y como se ha relatado ya en el apartado de Evaluación continua.

B) Convocatoria extraordinaria

En la convocatoria extraordinaria se evaluará a todos los alumnos según la modalidad de Evaluación Final.

En todas las pruebas escritas será exigible el correcto uso del lenguaje.

No están permitidas prácticas de copia o plagio, ya sea en las tareas o en las pruebas finales, en el caso de realizarlas los alumnos serán suspendidos pudiéndose estudiar posibles acciones disciplinarias

6. BIBLIOGRAFÍA

Los libros de Química General numerados de [1] a [3] en la siguiente lista, son apropiados para ser usados por los alumnos como libros de texto para seguir la asignatura. El texto [4], aunque resume excesivamente aspectos de química general, presenta además una introducción a la Química Ambiental que es desarrollada exhaustivamente en los libros numerados de [5] a [7].

Bibliografía Básica 1. R.H. Petrucci, F.G. Herring, J. D. Madura, C. Bisonnette: “Química General” 10ª

Edición. Prentice Hall, 2011. 2. T.L. Brown, H.E. LeMay Jr., B.E. Bursten, C. J. Murphy, P. M. Woodward:

“Química: La Ciencia Central” 12ª Edición. Prentice Hall, 2014. 3. R. Chang: “Química” 10ª Edición. McGraw-Hill, 2010. 4. M. P. Cabildo, M. P. Cornago, C. Escolástico, S. Esteban, C. López, D. Sanz:

“Bases Químicas del Medio Ambiente”. UNED, 2004. 5. M. D. Reboiras: “Química: La Ciencia Básica”. Paraninfo S. A., 2006

Bibliografía Complementaria 6. C. Baird: “Química Ambiental” 2ª Edición. Reverté, 2001. 7. T. G. Spiro, W. M. Stigliani: “Química Medioambiental”. Prentice Hall, 2004.



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8. S. E. Manahan: “Introducción a la Química Ambiental”. Reverté, 2007.

Tutoriales de la Biblioteca AlfaBuah. Orienta en la búsqueda, selección y evaluación de información para

la realización de un trabajo académico. Estrategias de búsqueda y recuperación de la información. Muestra los pasos

para obtener con mayor exhaustividad y pertinencia la información deseada cuando se realiza una búsqueda bibliográfica.

Fuentes de información. Conocer los tipos de documentos ayuda a distinguir y seleccionar las fuentes de información adecuadas para el trabajo que se esté realizando.

Cómo citar. Guía de estilos. Recursos y ejemplos. Practica tus habilidades informacionales en Ciencias y Ciencias de la Salud



http://www2.uah.es/bibliotecaformacion/BMED/AlfaBuah/index.html

http://www2.uah.es/bibliotecaformacion/BECO/BUSQUEDADEINFORMACION/index.html

http://www2.uah.es/bibliotecaformacion/BPOL/FUENTESDEINFORMACION/index.html

http://www.uah.es/biblioteca/ayuda_formacion/como_citar_inform.html

http://www2.uah.es/bibliotecaformacion/BMED/practica_tus_habilidades/index.html

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