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 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 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 GA_13TA_135003000_1S_2015-16 1 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 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 GA_13TA_135003000_1S_2015-16 2 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 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. GA_13TA_135003000_1S_2015-16 3 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 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 GA_13TA_135003000_1S_2015-16 4 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 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 GA_13TA_135003000_1S_2015-16 5 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 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 GA_13TA_135003000_1S_2015-16 6 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 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 GA_13TA_135003000_1S_2015-16 7 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 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. GA_13TA_135003000_1S_2015-16 8 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 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. GA_13TA_135003000_1S_2015-16 9 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 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 GA_13TA_135003000_1S_2015-16 Observaciones 10
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