Química general - Universidad Politécnica de Madrid

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID
E.T.S. de Ingenieria de Montes, Forestal y del Medio Natural
PROCESO DE SEGUIMIENTO DE TÍTULOS OFICIALES
ANX-PR/CL/001-02: GUÍA DE APRENDIZAJE
ANX-PR/CL/001-02
GUÍA DE APRENDIZAJE
ASIGNATURA
Química general
CURSO ACADÉMICO - SEMESTRE
2015-16 - Primer semestre
GA_13TA_135003000_1S_2015-16
Código PR/CL/001
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PROCESO DE SEGUIMIENTO DE TÍTULOS OFICIALES
ANX-PR/CL/001-02: GUÍA DE APRENDIZAJE
Código PR/CL/001
Datos Descriptivos
Nombre de la Asignatura
Química general
Titulación
13TA - Grado en Ingenieria en Tecnologias Ambientales
Centro responsable de la titulación
E.T.S. de Ingenieria de Montes, Forestal y del Medio Natural
Semestre/s de impartición
Primer semestre
Módulo
Fundamentos en la ingenieria ambiental
Materia
Quimica
Carácter
Basica
Código UPM
135003000
Nombre en inglés
Chemistry
Datos Generales
Créditos
6
Curso
1
Curso Académico
2015-16
Período de impartición
Septiembre-Enero
Idioma de impartición
Castellano
Otros idiomas de impartición
Requisitos Previos Obligatorios
Asignaturas Superadas
El plan de estudios Grado en Ingenieria en Tecnologias Ambientales no tiene definidas asignaturas previas superadas para esta
asignatura.
Otros Requisitos
El plan de estudios Grado en Ingenieria en Tecnologias Ambientales no tiene definidos otros requisitos para esta asignatura.
Conocimientos Previos
Asignaturas Previas Recomendadas
El coordinador de la asignatura no ha definido asignaturas previas recomendadas.
Otros Conocimientos Previos Recomendados
Es conveniente que los alumnos tengan conocimientos generales de Química de Segundo de Bachillerato
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Código PR/CL/001
Competencias
CB1 - Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base
de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye
también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio
CE1 - Conocimientos teórico prácticos de la química orgánica e inorgánica y capacidad para aplicar la química en la resolución
de problemas medioambientales
CE2 - Capacidad de utilizar de forma segura los reactivos químicos, teniendo en cuenta sus propiedades físicas y químicas y los
posibles riesgos asociados
CE3 - Conocimientos y capacidad para aplicar métodos de muestreo y técnicas analíticas para el control y monitorización del
Medio Ambiente, así como capacidad para procesar e interpretar los datos obtenidos
CG1 - Capacidad para comprender los fundamentos biológicos, químicos, físicos, matemáticos y de los sistemas de
representación necesarios para el desarrollo de la actividad profesional en el ámbito de la ingeniería ambiental.
CT12 - Habilidad para diseñar y realizar experimentos así como analizar e interpretar datos
CT8 - Capacidad de observación y de creatividad y, generación de hipótesis y planteamiento de problemas experimentales
Resultados de Aprendizaje
RA1 - Comprender conceptos, principios y teorías fundamentales del área de la Químicas
RA2 - Aplicar conocimientos y comprensión en Química a la solución de problemas cualitativos y cuantitativos ambientales
RA3 - Interpretar y evaluar datos derivados de experimentos y mediciones relacionándolos con la teoría
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Código PR/CL/001
Profesorado
Profesorado
Nombre
Despacho
e-mail
Collada Collada, Maria Carmen
(Coordinador/a)
07A-01-026-0
[email protected]
Tutorías
L - 13:00 - 14:00
M - 15:00 - 17:00
X - 15:00 - 16:00
J - 13:00 - 14:00
V - 13:00 - 14:00
Moreno Garcia, Roberto
07A-01-029-0
[email protected]
L - 10:30 - 12:00
M - 10:30 - 12:00
J - 12:30 - 14:00
V - 12:30 - 14:00
Nota.- Las horas de tutoría son orientativas y pueden sufrir modificaciones. Se deberá confirmar los horarios de tutorías con el
profesorado.
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Código PR/CL/001
Descripción de la Asignatura
Ésta es una asignatura introductoria de química para estudiantes de Grado Ingeniería de las Tecnologías Ambientales
con conocimientos básicos de química y de formulación, así como de cálculo elemental. En este curso se analizará
desde la estructura de los átomos hasta los principales tipos de enlace entre los mismos (iónico, covalente), así como
las interacciones intermoleculares que darán lugar a los estados de agregación. Se dedicará una parte del temario a
la termodinámica, cinética y equilibrio químico (ácido-base y oxidación-reducción). La parte final del programa se
centrará en la química orgánica, en ella, se introducirá al alumno en las características básicas y estructura de los
compuestos orgánicos, prestando especial atención a su formulación y nomenclatura así como al fenómeno de la
isomería, para abordar posteriormente su reactividad. El objetivo fundamental es conseguir que los estudiantes sean
capaces de resolver problemas de nivel medio relacionados con estas materias y de hacerlo con mucha agilidad en el
caso de aquellos problemas de carácter básico que aparecen regularmente en el ejercicio de la Ingeniería Ambiental.
Temario
1. Moléculas, enlace e interacciones intermoleculares
1.1. Estructura electrónica de átomos polielectrónicos
1.2. Propiedades periódicas
1.3. Introducción al enlace.
1.3.1. Enlace iónico.
1.3.2. Enlace covalente: orbitales moleculares
1.3.3. Moléculas diatómicas. Polaridad de enlace
1.4. Moléculas poliatómicas:
1.4.1. hibridación.
1.4.2. Geometría molecular. Modelo de RPECV
1.4.3. Polaridad de moléculas
1.5. Enlaces múltiples.
1.6. Resonancia en compuestos orgánicos. Aromaticidad
1.7. Interacciones intermoleculares. Enlace de hidrógeno.
2. Gases, líquidos y disoluciones
2.1. Leyes de los gases
2.2. Velocidades moleculares: distribución de Maxwell-Boltzmann
2.3. Equilibrio de fases. Equilibrio líquido-vapor: evaporación, presión de vapor
2.4. Variación de la presión de vapor con la temperatura: ebullición
2.5. Diagrama de fases
2.6. Disoluciones: unidades de concentración
2.7. Disoluciones ideales: ley de Raoult
2.8. Propiedades coligativas
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Código PR/CL/001
3. Termodinámica Química
3.1. Introducción a la Termodinámica
3.2. Trabajo: procesos reversibles e irreversibles
3.3. Calor
3.4. Primer Principio de la Termodinámica
3.5. Entalpía.
3.6. Capacidades caloríficas
3.7. Termoquímica
3.8. Segundo Principio: entropía. Cálculo de la entropía. Interpretación molecular de la entropía
3.9. Tercer Principio
3.10. Energía libre de Gibbs
3.11. Energía libre de Gibbs y Equilibrio químico
4. Cinética Química
4.1. Introducción a la Cinética Química: velocidad de reacción. Orden de reacción y ecuaciones de velocidad
4.2. Método de las velocidades iniciales de reacción
4.3. Ecuaciones integradas de velocidad
4.4. Mecanismos de reacción
4.4.1. Aproximación de la etapa limitante
4.4.2. Aproximación del estado estacionario
4.5. Velocidad de reacción y temperatura: ecuación de Arrhenius
4.6. Teoría de colisiones. Catálisis
5. Equilibrio químico
5.1. Constante de equilibrio. Efectos externos sobre el equilibrio Principio de Le Chatelier.
5.2. Variación de la constante de equilibrio con la temperatura
6. Equilibrio de solubilidad y precipitación
6.1. Solubilidad y precipitación. Producto de solubilidad
6.2. Factores que modifican la solubilidad
6.3. Efecto del ión común
7. Equilibrio ácido-base
7.1. Concepto de ácidos y bases. Fuerza de ácidos y bases.
7.2. Autoionización del agua: pH
7.3. Ácidos débiles
7.4. Hidrólisis.
7.5. Tampones.
7.6. Valoraciones ácido-base
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Código PR/CL/001
8. Procesos redox
8.1. Reacciones de transferencia electrónica: oxidación y reducción
8.2. Potenciales de electrodo. Células electroquímicas
8.3. Termodinámica de los procesos redox. Ecuación de Nernst
8.4. Aplicaciones de la ecuación de Nernst: células de concentración
9. Compuestos orgánicos
9.1. Hidrocarburos: alcanos, alquenos, alquinos.
9.2. Hidrocarburos cíclicos.
9.3. Hidrocarburos aromáticos
9.4. Derivados halogenados
9.5. Alcoholes y fenoles
9.6. Éteres
9.7. Aldehídos
9.8. Cetonas
9.9. Ácidos, ésteres y derivados de ácidos
9.10. Compuestos nitrogenados
10. Isomería en Química Orgánica
10.1. Introducción a la isomería
10.2. Isomería conformacional, proyección de Newman
10.3. . Isomería geométrica
10.4. Configuración, compuestos asimétricos: isomería óptica. Actividad óptica
10.4.1. Proyección de Fischer. Configuración absoluta.
10.4.2. Compuestos con dos carbonos asimétricos.
11. Reactividad y reacciones orgánicas
11.1. Modificación de la acidez y basicidad de compuestos orgánicos por efecto inductivo y por efectos de resonancia
11.2. Introducción a las reacciones orgánicas: clasificación, tipos de reactivos, tipos de intermedios
11.3. Reacciones de sustitución nucleofílica: mecanismos y estereoisomería
11.4. Otras reacciones orgánicas: eliminación y adición
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Código PR/CL/001
Cronograma
Horas totales: 80 horas
Horas presenciales: 80 horas (51.3%)
Peso total de actividades de evaluación continua:
100%
Peso total de actividades de evaluación sólo prueba final:
100%
Semana
Semana 1
Semana 2
Semana 3
Actividad Prensencial en Aula
Actividad Prensencial en
Laboratorio
Otra Actividad Presencial
Tema 1
Problemas
Duración: 04:00
Duración: 01:00
LM: Actividad del tipo Lección
Magistral
PR: Actividad del tipo Clase de
Problemas
Tema 1
Problemas
Duración: 03:00
Duración: 02:00
LM: Actividad del tipo Lección
Magistral
PR: Actividad del tipo Clase de
Problemas
Tema 1
Problemas
Duración: 03:00
Duración: 01:00
LM: Actividad del tipo Lección
Magistral
PR: Actividad del tipo Clase de
Problemas
Actividades Evaluación
Tema 2
Duración: 01:00
LM: Actividad del tipo Lección
Magistral
Semana 4
Semana 5
Tema 2
Problemas
Duración: 03:00
Duración: 02:00
LM: Actividad del tipo Lección
Magistral
PR: Actividad del tipo Clase de
Problemas
Tema 2
Problemas
Duración: 01:00
Duración: 01:00
LM: Actividad del tipo Lección
Magistral
PR: Actividad del tipo Clase de
Problemas
Tema 3
Duración: 03:00
LM: Actividad del tipo Lección
Magistral
Semana 6
Tema 3
Problemas
Duración: 03:00
Duración: 01:00
LM: Actividad del tipo Lección
Magistral
PR: Actividad del tipo Clase de
Problemas
Tema 4
Duración: 01:00
LM: Actividad del tipo Lección
Magistral
Semana 7
Tema 4
Problemas
Duración: 03:00
Duración: 01:00
LM: Actividad del tipo Lección
Magistral
PR: Actividad del tipo Clase de
Problemas
Tema 5
Duración: 01:00
LM: Actividad del tipo Lección
Magistral
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Semana 8
Código PR/CL/001
Tema 5
Examen 1
Duración: 01:00
Duración: 02:00
LM: Actividad del tipo Lección
Magistral
EX: Técnica del tipo Examen Escrito
Evaluación continua
Tema 6
Actividad presencial
Duración: 02:00
LM: Actividad del tipo Lección
Magistral
Semana 9
Semana 10
Tema 7
Problemas
Duración: 04:00
Duración: 01:00
LM: Actividad del tipo Lección
Magistral
PR: Actividad del tipo Clase de
Problemas
Tema 7
Problemas
Duración: 01:00
Duración: 02:00
LM: Actividad del tipo Lección
Magistral
PR: Actividad del tipo Clase de
Problemas
Tema 8
Duración: 02:00
LM: Actividad del tipo Lección
Magistral
Semana 11
Tema 8
Problemas
Duración: 02:00
Duración: 01:00
LM: Actividad del tipo Lección
Magistral
PR: Actividad del tipo Clase de
Problemas
Tema 9
Duración: 02:00
LM: Actividad del tipo Lección
Magistral
Semana 12
Semana 13
Semana 14
Semana 15
Semana 16
Tema 9
Problemas
Duración: 04:00
Duración: 01:00
LM: Actividad del tipo Lección
Magistral
LM: Actividad del tipo Lección
Magistral
Tema 10
Problemas
Duración: 04:00
Duración: 01:00
LM: Actividad del tipo Lección
Magistral
PR: Actividad del tipo Clase de
Problemas
Tema 11
Problemas
Duración: 04:00
Duración: 01:00
LM: Actividad del tipo Lección
Magistral
PR: Actividad del tipo Clase de
Problemas
Tema 11
Problemas
Duración: 03:00
Duración: 02:00
LM: Actividad del tipo Lección
Magistral
PR: Actividad del tipo Clase de
Problemas
Dudas temario
Examen 2
Duración: 03:00
Duración: 02:00
LM: Actividad del tipo Lección
Magistral
EX: Técnica del tipo Examen Escrito
Evaluación continua
Actividad presencial
Semana 17
Examen final
Duración: 02:00
EX: Técnica del tipo Examen Escrito
Evaluación sólo prueba final
Actividad presencial
Nota.- El cronograma sigue una planificación teórica de la asignatura que puede sufrir modificaciones durante el curso.
Nota 2.- Para poder calcular correctamente la dedicación de un alumno, la duración de las actividades que se repiten en el tiempo
(por ejemplo, subgrupos de prácticas") únicamente se indican la primera vez que se definen.
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Código PR/CL/001
Actividades de Evaluación
Semana
Descripción
Duración
Tipo evaluación
Técnica
evaluativa
Presencial
Peso
Nota
mínima
Competencias
evaluadas
8
Examen 1
02:00
Evaluación
continua
EX: Técnica del
tipo Examen
Escrito
Sí
50%
3.5 / 10
CB1, CG1, CT8,
CT12, CE1, CE2,
CE3
16
Examen 2
02:00
Evaluación
continua
EX: Técnica del
tipo Examen
Escrito
Sí
50%
3.5 / 10
CB1, CG1, CT8,
CT12, CE1, CE2,
CE3
17
Examen final
02:00
Evaluación sólo
prueba final
EX: Técnica del
tipo Examen
Escrito
Sí
100%
5 / 10
CB1, CG1, CT8,
CT12, CE1, CE2,
CE3
Criterios de Evaluación
Evaluación continua
Se realizaran 2 exámenes parciales, correspondientes a dos bloques temáticos. Bloque 1 (tema
1-4), Bloque 2 (tema 5-11).
En los exámenes se propondrán preguntas concretas sobre lo explicado en clase, con énfasis especial en los conceptos básicos
previamente resaltados por el profesor, o bien problemas de aplicación de esos conceptos.
Las normas para la realización de estos exámenes y su calendario se darán a lo largo del curso. La calificación de estos
ejercicios se les notificará a los alumnos a lo largo de las dos semanas siguientes a su realización y no tendrán recuperación.
En la calificación de cada bloque temático se tendrá en cuenta, junto con la nota de la prueba
parcial correspondiente, la participación del alumno en las actividades propuestas por el
profesor para fomentar el aprendizaje. Estas actividades se referirán fundamentalmente a las
relacionadas con la resolución de problemas y pruebas cortas de partes concretas de la materia.
La calificación final de la asignatura se obtendrá como media de las calificaciones obtenidas en los bloques 1 y 2. Calificaciones
inferiores a 3.5 en alguno de los bloques temáticos no compensarán con las obtenidas en el otro bloque.
Para aprobar la asignatura por curso se tendrá que obtener un resultado:
(nota bloque 1 + nota bloque 2)/2 mayor o igual a 5 puntos.
Evaluación final
· Los alumnos que, de acuerdo a la normativa reguladora de los procesos de evaluación
de los aprendizajes de la UPM, se acojan a la evaluación final, o aquellos que no
hayan aprobado por evaluación continuada, deberán realizar una prueba final única
correspondiente a los contenidos de toda la asignatura. La calificación de esta
prueba corresponderá al 100% de la nota final.
Se aprobará obteniendo al menos 5 puntos en este examen calificado sobre 10 puntos.
· En la convocatoria extraordinaria los alumnos deberán realizar una prueba única
correspondiente a los contenidos de toda la asignatura, siendo necesario obtener
una calificación de 5 puntos sobre 10 para aprobar la asignatura.
Para acogerse a la evaluación por examen final, renunciando así a la evaluación continua, el alumno deberá comunicarlo al
coordinador de la asignatura, necesariamente dentro de las tres primeras semanas de clase desde el inicio formal de las clases.
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Código PR/CL/001
Recursos Didácticos
Descripción
Tipo
R. H. Petrucci, F. G. Herring, J. D. Madura, C. Bissonnette Química
General (10ª Edición). Pearson Educación, 2011
Bibliografía
R. Chang, Fundamentos de Química. McGraw-Hill , 2011
Bibliografía
R. Chang, Química (11ª Edición). McGraw-Hill , 2013
Bibliografía
M. D. Reboiras, Química: la ciencia básica. Thomson, 2006
Bibliografía
W.R. Peterson, Nomenclatura de las sustancias químicas (3ª Edición).
Editorial Reverté, 2013
Bibliografía
H. Hart, L. E. Craine, D. J. Hart, C. M. Hadad, Química Orgánica (12ª
Edición). McGraw-Hill, 2007
Bibliografía
K. P. C. Volhardt, N. E. Schore, Química Orgánica (5ª Edición). Omega,
2008
Bibliografía
J. V. Parapar, C. Fernández Pereira, M. A. R. Piñero, M. Alcalde, R.
Villegas, L. Vilches, B. Navarrete, A. García, Problemas resueltos de
Química para Ingeniería. Thomson, 2004
Bibliografía
Plataforma Punto de inicio de la UPM
Recursos web
Plataforma OpenCourseWare de la UPM. Curso: Química (Preparación
para la Universidad)
Recursos web
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Observaciones
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