Programa de la Materia - Departamento de Química

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SUR
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BAHIA BLANCA
ARGENTINA
DEPARTAMENTO DE: QUIMICA
PROGRAMA DE: Química Inorgánica A
H O R A S D E C L A S E
TEORICAS
PRACTICAS
Por semana
Por cuatrimestre Por semana Por cuatrimestre
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CODIGO: 6378
AREA NRO: I
PROFESOR RESPONSABLE
Dra. Aurora E. Sagua
60
4
60
A S I G N A T U R A S C O R R E L A T I V A S
A P R O B A D A S
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P R E C E D E N T E S
C U R S A D A S
Principios de Química
DESCRIPCION
Objetivo:
El objetivo de este programa es proporcionar a los estudiantes una introducción a los fundamentos
teóricos de la Química Inorgánica que les permita alcanzar una visión general sobre este campo de la
ciencia. A través de esta base teórica, se pretende alcanzar un conocimiento global sobre la estructura
química y la reactividad de los elementos y sus compuestos, organizados por clases de sustancias y tipos
de reacciones , de acuerdo a la periodicidad observada en la naturaleza y de un modo sistemático
El alumno alcanzará de esta forma, un conocimiento lo suficientemente amplio del tema, lo que le
permitirá avanzar con seguridad en la primera etapa de la carrera, dejando la profundización de otros
temas relevantes de la Química Inorgánica, para un curso posterior.
PROGRAMA SINTETICO
TEMA 1.
TEMA 2.
TEMA 3.
TEMA 4.
TEMA 5.
Modelo atómico.
Enlace químico.
Enlace de coordinación.
Estado sólido
Conceptos básicos de Termodinámica Química.
TEMA 6. Procesos de Oxidación y Reducción
TEMA 7. La Tabla Periódica y la química de los elementos
TEMA 8. Gases nobles e hidrógeno.
TEMA 9. El grupo 1: Litio, sodio, potasio, rubidio, cesio y francio.
TEMA 10. El grupo 2: Berilio, magnesio, calcio, estroncio, bario y radio.
TEMA 11: El grupo 13: Boro, aluminio, galio, indio y talio.
TEMA 12: El grupo 14: Carbono, silicio, germanio, estaño y plomo.
TEMA 13: El grupo 15: Nitrógeno, fósforo, arsénico, antimonio y bismuto.
TEMA 14: El grupo 16: Oxígeno, azufre, selenio, teluro y polonio.
TEMA 15: El grupo 17: Fluor, cloro, bromo, iodo y astato.
TEMA 16: Cinc, cadmio y mercurio.
TEMA 17: Los elementos de la primera, segunda y tercera serie de transición
TEMA 18: Los elementos lantánidos y actínidos.
VIGENCIA AÑOS
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PROGRAMA DE: Química Inorgánica A
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AREA NRO: I
PROGRAMA ANALITICO
TEMA 1.-Modelo atómico. La teoría de Bohr y la cuantización. Interpretación de la ecuación de
Schrödinger y su manejo elemental. El átomo de hidrógeno.
TEMA 2.-Enlace químico. Teoría de enlace de valencia. Fundamentos. Enlace covalente y
superposición de orbitales atómicos. Moléculas poliatómicas. Orbitales híbridos.
Teoría de orbitales moleculares: Fundamentos. Diagrama de niveles de energía de orbitales
moleculares en moléculas biatómicas homonucleares y heteronucleares. Paramagnetismo.
Enlaces deslocalizados. Enlaces policéntricos. Enlace iónico. Formación de una sal sólida.
Ciclo de Born-Haber.
TEMA 3.-Enlace de coordinación. Teoría de enlace de valencia: Orbital interno y orbital externo.
Teoría del campo cristalino y del campo de los ligandos. Desdoblamiento de los estados d
en campo octaédrico. Complejos de alto y bajo spin. Serie espectroquímica.
Complejos de índice de coordinación cuatro. Complejos con enlaces Pi. Teoría de Orbitales
Moleculares. Estereoquímica. Efectos Jahn-Teller. Estabilidad y reactividad de los
complejos.
TEMA 4.-Estado sólido. Redes cristalinas y estructura cristalina. Celda elemental. Simetría. Redes de
Bravais. Indices de Miller. Agrupaciones de esferas de alta densidad. Clases de estructuras
cristalinas iónicas: cristal de roca, cloruro de cesio, esfalerita. Relación de radios.
Estructuras metálicas y aleaciones.
TEMA 5.-Conceptos básicos de Termodinámica Química. Cambio espontáneo. Concepto de entropía.
Criterios de espontaneidad. Segundo principio de la Termodinámica. El tercer principio de
la Termodinámica. Energía libre de Gibbs. Energía Libre y Equilibrio Químico.
TEMA 6.-Procesos de Oxidación y Reducción. Número de oxidación. Ecuaciones de óxido-reducción.
Termodinámica de las reacciones redox en solución acuosa. Aspectos cuantitativos de las
semirreacciones redox. Potenciales de electrodo. Pilas de concentración, pilas de
combustión, corrosión. Diagramas de Latimer (potencial de reducción). Diagramas de Frost
(de estados de oxidación).
TEMA 7.-La Tabla Periódica y la química de los elementos. Organización de la Tabla Periódica
Moderna. La química de los elementos en relación a su ubicación en la Tabla Periódica.
Carga nuclear efectiva. Principio de singularidad. Similitud diagonal. Efecto del par inerte.
Metales, no metales y metaloides.
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PROGRAMA DE: Química Inorgánica A
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AREA NRO: I
TEMA 8.-Gases nobles e hidrógeno. Propiedades y presencia de los gases nobles. La química del
xenon. Hidrógeno. Presencia y preparación. La unión del hidrógeno con otros elementos.
Hielo y agua. Hidratos y clatratos. Hidruros binarios.
TEMA 9.-El grupo 1: Litio, sodio, potasio, rubidio, cesio y francio. Preparación y propiedades de los
elementos. Compuestos binarios. Hidróxidos. Sales iónicas. Solvatación y complejación de
iones alcalinos.
TEMA 10.-El grupo 2: Berilio, magnesio, calcio, estroncio, bario y radio. El berilio y sus compuestos.
Propiedades de los demás elementos. Óxidos y halogenuros binarios. Oxosales, iones y
complejos.
TEMA 11.-El grupo 13: Boro, aluminio, galio, indio y talio. Combinaciones del boro. Principales
minerales. Obtención. Compuestos oxigenados. Halogenuros. Hidruros. El ion
tetrahidroborato. Aniones poliédricos y carboranos. Compuestos con el nitrógeno.
Combinaciones del aluminio, galio, indio y talio. Oxidos y halogenuros. La química en
solución acuosa. Compuestos de coordinación. Hidruros complejos. Compuestos de
valencia menor.
TEMA 12.-El grupo 14: Carbono, silicio, germanio, estaño y plomo. Propiedades del elemento
carbono. Carburos. Monóxido de carbono. Dióxido de carbono y ácido carbónico. Proceso
Solvay. Dureza del agua. Compuestos con el nitrógeno. Compuestos con el azufre.
Obtención y propiedades del silicio, germanio, estaño y plomo. Hidruros y cloruros.
Compuestos oxigenados. Siloxanos y siliconas. Compuestos complejos. El estado divalente.
TEMA 13.-El grupo 15: Nitrógeno, arsénico, antimonio y bismuto. Propiedades del elemento
nitrógeno. Obtención. Nitruros. Compuestos hidrogenados. Oxidos. Iones nitrosilo y
nitronio. Acidos oxigenados. Compuestos halogenados. Obtención y propiedades del
fósforo, arsénico, antimonio y bismuto. Compuestos hidrogenados. Halogenuros y
oxohalogenuros. Oxidos. Sulfuros. Oxoácidos del fósforo. Combinaciones del fósforo con el
nitrógeno.
TEMA 14.-El grupo 16: Oxígeno, azufre, selenio, teluro y polonio. Propiedades del elemento oxígeno.
Oxidos, peróxidos y superóxidos. El catión dioxígeno. Obtención y propiedades del azufre,
selenio, teluro y polonio. Compuestos con el hidrógeno. Halogenuros y oxohalogenuros del
azufre. Oxidos y oxoácidos.
TEMA 15.-El grupo 17: Fluor, cloro, bromo, iodo y astato. Preparación y propiedades de los
elementos. Halogenuros moleculares. Combinaciones con el oxígeno. Oxoácidos.
Compuestos interhalogenados.
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TEMA 16.-Cinc, cadmio y mercurio. Obtención y propiedades de los elementos. El estado univalente.
Compuestos divalentes del cinc y del cadmio. Compuestos divalentes del mercurio.
TEMA 17.-Los elementos de la primera, segunda y tercera serie de transición. Propiedades metálicas.
Obtención de los metales. Estado de oxidación variables. Oxidos, fluoruros y cloruros.
Radios atómicos e iónicos. Comportamiento en solución acuosa. Compuestos intersticiales.
Propiedades magnéticas. Propiedades espectrales.
TEMA 18.-Los elementos lantánidos y actínidos. Estructuras electrónicas y propiedades generales.
Estado natural y obtención. Los metales. Naturaleza y propiedades de los iones.
Compuestos. Complejos.
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AREA NRO: I
PROGRAMA DE TRABAJOS PRACTICOS
Sobre una Guía de Problemas, elaborada en función de los diferentes capítulos del programa de la
asignatura, se desarrollan clases de consulta. Los alumnos tienen la posibilidad de resolver los ejercicios
planteados, en los cuales se enfatiza la relación entre los conceptos teóricos adquiridos y su aplicación
práctica.
Se realizan problemas de resolución práctica
programa:
en el laboratorio,
sobre temas escogidos del
1) ESPECTROSCOPIA
Objetivo:
a) Determinar la energía de las líneas espectrales de algunos cationes seleccionados.
b) Indicar el color de dichas líneas.
2) COMPLEJOS
Objetivo:
a) Determinar el momento magnético de spin, expresado en Magnetones de Bohr (µB), a partir del
desarrollo de la Teoría del Campo Cristalino aplicado a la configuración electrónica externa del ion
metálico central de algunas sales complejas.
b) Determinación del parámetro de desdoblamiento en un campo octaédrico (∆0) de algunos compuestos
de coordinación.
3) ELECTROQUÍMICA - PILAS GALVANICAS
Objetivo: Construcción de una pila Daniell. Uso de la ecuación de Nernst. Influencia de la
concentración del reactivo y producto sobre el valor de la diferencia de potencial.
4) AGUA OXIGENADA
Objetivo:
a) Determinar la concentración de un agua oxigenada comercial, expresada en volúmenes de oxígeno y
Molaridad.
b) Observar las propiedades del agua oxigenada como agente oxidante y agente reductor.
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Metodología de la Enseñanza:
El desarrollo de las clases tanto teóricas como prácticas, consiste no sólo en transmitir conocimientos
específicos, sino también en participar en la formación del carácter, en el desarrollo de la iniciativa y en la
orientación de la actividad de los alumnos.
Se promueve que el aula y el laboratorio sean un lugar natural donde el alumno aprenda a pensar, a tomar
decisiones, y el ámbito donde pueda encauzar sus inquietudes científicas con libertad y responsabilidad, con miras
a su formación integral. Para que estos objetivos se puedan lograr, es necesario que el alumno tome conciencia de
la importancia de la asignatura para su formación específica y, especialmente en el caso del curso de Química
Inorgánica A, que:
Comprenda la importancia de la Química Inorgánica como ciencia básica en su formación científica y
profesional.
Reconozca la necesidad del conocimiento de ciertos aspectos de la química inorgánica para la mejor
comprensión de otras asignaturas de la Licenciatura en Química.
Sepa aplicar los conceptos aprendidos a nuevas situaciones que se le presentarán a través de problemas teóricos
o numéricos y a situaciones prácticas concretas de laboratorio.
Adquiera habilidad y destreza en el manejo del material del laboratorio, para así obtener resultados confiables
que faciliten la interpretación correcta de los fenómenos estudiados.
Explore por sí mismo la literatura especializada para abordar la resolución de problemas de mayor complejidad.
Desarrolle un criterio general que contribuya a formar su cultura profesional.
Clases teóricas: están dirigidas a impartir los conocimientos básicos al total de los alumnos que cursan la
asignatura. Consisten en la presentación oral de los temas lógicamente estructurados, con objetivos claros y
contenidos que se concentran en algunos puntos clave. Están a cargo del profesor, la duración es de 1 y ½ a 2
horas y con una frecuencia de dos o tres veces por semana.
Resolución de problemas: Luego de las clases teóricas, el alumno ya tiene un nivel de conocimientos básicos
y ejemplificaciones que le permiten aplicar por sí solo los conocimientos adquiridos, a situaciones concretas
planteadas en los problemas a resolver.
El alumno debe poner el esfuerzo máximo para resolver los problemas que se le presentan y el docente debe
estar presente para orientarlo, evacuar dudas puntuales e insistir en la metodología concreta, sin presentar la
resolución completa en el pizarrón.
Para esta etapa se suministran guías de problemas para que cada alumno los resuelva. Estas clases teóricoprácticas, tendrán una duración de dos horas, de acuerdo a un cronograma previamente establecido.
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PROGRAMA DE: Química Inorgánica A
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AREA NRO: I
Forma de evaluación:
Evaluación de los trabajos prácticos.
Se evalúa la parte práctica de la Asignatura por medio de dos exámenes parciales de problemas, cada
uno correspondiente aproximadamente al 50 % del programa de práctica de la Asignatura. En el caso de
desaprobar cualquiera de los dos exámenes parciales, los alumnos tienen una segunda oportunidad con un
examen parcial complementario sobre los temas no aprobados. Los exámenes parciales o parciales
complementarios, se aprueban con un mínimo de 60 sobre un total de 100 puntos.
Los exámenes Parciales de Cursado (o Complementarios) consisten en la resolución de problemas de
similares características y nivel de dificultad a los presentados en la Guía de Problemas de la Asignatura.
Los alumnos que aprueben la parte práctica y hayan participado de los problemas resueltos en el
laboratorio, estarán en condiciones de ser evaluados para aprobar la Asignatura.
Evaluación de la Asignatura.
Los alumnos pueden optar por la modalidad de 1) PROMOCIÓN o 2) EXAMEN FINAL:
1) PROMOCIÓN
Consta de dos Exámenes Parciales de Promoción, que se implementan de la siguiente forma:
•
•
•
•
Pueden optar por rendir el Primer Parcial de Promoción, los alumnos que hayan aprobado el primer
examen Parcial de Cursado con un puntaje de 70 o más puntos. Los alumnos que desaprueben el
Primer Parcial de Promoción, pasan a la modalidad de examen final.
Están en condiciones de acceder al Segundo Parcial de Promoción, los alumnos que hayan
aprobado el Segundo Parcial de Cursado y el Primer Parcial de Promoción.
Los Parciales de Promoción se aprueban con 60 sobre un total de 100 puntos y no tienen examen
complementario.
En Los Parciales de Promoción se evalúa el total los temas desarrollados hasta la fecha del examen,
y comprenden los conceptos teóricos y su aplicación práctica.
2) EXAMEN FINAL
Los alumnos que hayan optado por esta modalidad, o hayan desaprobado los Exámenes de Promoción,
deben rendir un examen -Examen Final- en el que se lo evalúa acerca de todo el programa de la
materia.
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PROGRAMA DE: Química Inorgánica A
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BIBLIGRAFIA BASICA
•
PETRUCCI, R.H. y HARWOOD, W.S. “Química General”. Vol I y II. Prentice Hall. Madrid.
2003.
•
COTTON, F.A. y WILKINSON, G: “Química Inorgánica Básica”. Limusa S.A., México, 1996.
•
RAYNER-CANHAM, GEOFF “Química Inorgánica Descriptiva”, Prentice Hall, 2000.
•
HOUSECROFT, CATHERINE Y SHARPE, ALAN G. “Química Inorgánica”, Pearson, Prentice Hall,
2006.
•
RODGERS, GLEN E.“Química Inorgánica : Introducción a la Química de la Coordinación, del
estado sólido y descriptiva.” Mc. Graw Hill. 1995
•
SHRIVER, D.E, ATKINS, P.W. y LANGFORD, C.H.: "Química Inorgánica", Reverté, Barcelona, 1998
•
CHRISTEN, H.R.: "Fundamentos de la Química General e Inogánica". Ed.Reverté S.A. Barcelona.
1977.
•
GUTIERREZ RIOS, E. “Química Inorgánica”. Reverté, España, 1978.
•
ATKINS, P W. “Química General”, Ediciones Omega S.A. Barcelona. 1992.
•
COTTON, F.A. y WILKINSON, G.: "Química Inorgánica Avanzada". Ed. Limusa-Wiley S.A.
México. 1996.
•
BASOLO, F. Y JOHNSON, R. “Química de los compuestos de coordinación”, Ed. Reverté S.A.,
Barcelona, 1967.
AÑO
PROFESOR RESPONSABLE
AÑO
(f i r m a a c l a r a d a)
(f i r m a a c l a r a d a)
2011
Dra. Aurora E. Sagua
2011
2011
Dr. Oscar V. Quinzani
2011
V I S A D O
COORDINADOR
FECHA:
AREA
SECRETARIO ACADEMICO
DIRECTOR DE DEPARTAMENTO
Dra. Adriana Lista
Dra. María Susana Rodriguez
FECHA:
FECHA: