Linea Terminal Inorgánica

UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO
Facultad de Química
Químico
Materia: Química Inorgánica Covalente.
Clave: QUI-32511
Hora-semana-semestre: 4
Prerrequisitos: Haber cursado 271 créditos
Créditos: 8
Objetivo (s)
Al finalizar el curso, el alumno comprenderá los conceptos de la química covalente
inorgánica y su relevancia en diferentes ámbitos de la química como son desarrollo de
nuevos materiales ó precursores en síntesis orgánica. Se le darán las herramientas para el
adecuado manejo de esta parte de la química y su reactividad.
Temas Generales:
1) CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES DE LOS SISTEMAS
COVALENTES.
2) ELEMENTOS NO METÁLICOS Y SU POSICIÓN EN LA TABLA
PERIÓDICA.
3) CARÁCTER IONICO Y COVALENTE EN UN COMPUESTO.
4) PARTICIPACIÓN DE LOS ORBITALES EN LOS ENLACES ENTRE
ELEMENTOS NO METÁLICOS.
5) CONCATENACIÓN.
6) ANÁLISIS TERMODINÁMICO DEL ENLACE EN LOS SISTEMAS
COVALENTES.
7) QUÍMICA DESCRIPTIVA DE LOS ELEMENTOS DEL BORO AL FLÚOR.
8) QUÍMICA DEL SILICIO.
9) QUÍMICA DEL FÓSFORO Y AZUFRE.
10) QUÍMICA DE LOS GASES NOBLES.
11) COMPUESTOS INTERHALOGENADOS Y PSEUDOHALOGENADOS.
Bibliografía:.
• Greenwood, N. N.; Earnshow, A. Chemistry of the Elements. Pergamon, Oxford 1984.
• Massey, A. G. Main Group Chemistry. Ellis Horwood, New York 1990.
• Comprehensive Inorganic Chemistry . Bailar, J. C.; Hemeleus, H. J.; Nyholm, R. Eds.
Pergamon Press, Oxford 1975.
UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO
Facultad de Química
Químico
Materia: REACTIVIDAD QUÍMICA Y TEORÍAS ACIDO- BASE
Clave: QUI-32512
Hora-semana-semestre: 4
Prerrequisitos: Haber cursado 271 créditos Créditos: 8
Objetivo (s)
Al finalizar el curso, el estudiante conocerá las teorías modernas ácido-base y su aplicación
al entendimiento de la reactividad química. Será capaz de comprender la relación de estos
conceptos con los modelos mecánico-cuánticos que explican el enlace Químico y podrá
aplicar estos principios y modelos a diversos sistemas de reacciones.
1.-INTRODUCCIÓN
1.1.-Evolución histórica de los conceptos ácido-base: siglos diecisiete al diecinueve.
1.1.1.- Evolución empírica de los conceptos de ácido-base
1.1.2.-Racionalización teorica de la acidez y la basicidad.
1.1.3.- Teorias mecanicas de la acidez y la basicidad
1.1.4.- Teorías cualitativas, y composicionales de la acidez y
basicidad.
1.1.5.- La teoría del flogisto
1.1.6.- La teoría del Oxygeno
1.1.7.- La teoría del hidrógeno
1.1.8.- Aproximación funcional a la acidez y la basicidad.
2.- DEFINICIONES MODERNAS DE ÁCIDOS Y BASES.
2.1.- Definiciones Ionicas versus electrónicas.
2.2.- Definiciones Iónicas: dependientes del disolvente
2.2.1.- La definición de Arrhenius
2.2.2.- Las definiciones de sistemas de disolventes.
2.3.- Definiciones Iónicas: Independientes del disolvente
2.3.1.- Las definiciones protónicas
2.3.2.- Las definiciones ionotrópicas.
2.4.- Definiciones Electrónicas
2.4.1.- Las definiciones de Lewis
2.4.2.- Las definiciones de Usanovich.
2.5.- La relación entre las definiciones electronicas y las ionicas.
3.- APROXIMACIÓN METODOLÓGICA
3.1.- Introducción
3.2.- El problema de los tipos de enlace
3.2.1.- Aspectos historicos
3.2.2.- Mecanica cuántica y modelos de casos límite
3.2.3.- Relación con datos experimentales.
3.3.- Orbitales Moleculares y estructuras de Lewis
3.3.1.- La flexibilidad inherente de las funciones de onda.
3.3.2.- Orbitales moleculares localizados
3.3.3.- La aproximación de las nubes de carga (esferas tangentes)
3.3.4.- Ventajas y limitaciones.
4.- EL CONCEPTO GENERALIZADO DE ACIDO-BASE DE LEWIS.
4.1.- Definiciones de Orbitales moleculares.
4.1.1.- Definiciones generalizadas de Lewis
4.1.2.- Clasificación de orbitales moleculares de ácidos y bases de
Lewis.
4.1.3.- Reglas de Gutman.
4.1.4.- Naturaleza relativa de la acidez y basicidad de Lewis.
4.2.- El modelo de esferas Tangentes
4.3.- Ventajas y Limitaciones.
5.- ALGUNAS APLICACIONES
5.1.- Phenomenos clasicos de ácido-base
5.2.- Química de Coordinación
5.3.- Fenomenos de solvatación y disociación iónica
5.4.- Reacciones electrofilicas y nucleofílicas
5.5.- Aductos moleculares, complejos de transferencia de carga y asociación
molecular.
5.6.- Química de sales fundidas.
5.7.- Química del estado solido.
5.8.- Catalisis.
6.- REACTIVIDAD
6.1.- Teoría de perturbación de la Reactividad.
6.2.- Correlaciones empíricas de reactividad,
6.3.- El Principio de ácidos duros y blandos y algunas aplicaciones.
Bibliografía
• William B. Jensen; “The Lewis Acid-Base Concepts”, John Wiley & Sons, (1980) New
York.
•
James E. Huheey et al., “ Inorganic Chemistry, Principles of Structure and Reactivity”
HarperCollins College Publishers, (1993).
UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO
Facultad de Química
Químico
Materia: Química Bioinorgánica
Clave: QUI-32514
Hora-semana-semestre: 4
Prerrequisitos: QUI-32511 (2); QUI-32512 (2)
Créditos: 8
Objetivo (s)
Al finalizar el curso el estudiante el alumno comprenderá la interrelación de los procesos
biológicos que conforman la vida con la presencia de iones metálicos. Conocerá de forma
general cuales son las técnicas de estudios de biomoléculas con centros metálicos así como
un panorama de cuales son las metodologías que se emplean para el desarrollo de
compuestos modelo y su estudio. Se hace especial énfasis en la descripción de algunos
enzimaticos o catalíticos redox en los que estan involucrados iones Cu(II) y Fe(II).
Temas Generales:
1. Generalidades
2. Procesos de obtención de compuestos orgánicos reducidos (fotosíntesis)
2.1 Uso de la luz en la síntesis de compuestos orgánicos
2.2 Hidrólisis de agua
3. Procesos de oxidación por metaloenzimas de la materia orgánica
3.1 Acarreadores de oxígeno
3.2 Metabolismo (oxidación de compuestos orgánicos)
3.3 Obtención de energía
3.4 Metales de transición en reacciones biológicas Redox
4. Fijación de nitrógeno
4.1 Fijación de nitrógeno por compuestos de elementos de transición
4.2 Bacterias nitrificantes
4.3 Bacterias desnitrificantes
5. Almacenamiento y transporte de metales
5.1 Almacenamiento de hierro
5.2 Ferritinas
5.3 Transferrinas
6. Metales en la Medicina
6.1 Metales de transición en el tratamiento de enfermedades
6.2 Quelatantes de metales en terapia
7. Vitaminas y Coenzimas
8.1 Vitaminas B12
8.2 Coenzimas del complejo B12
8. Elementos traza y su importancia en los procesos biológicos
9.1 Elementos traza (por ejemplo Li+ y su función en el cerebro)
9.2 Otros elementos traza.
Bibliografía:
• Baran, E. Química Bioinorgánica. McGraw Hill, 1975
• Bertini, I.; Gray, H. B.; Lippard, S. J.; Valentine, J. S. Bioinorganic Chemistry.
University Science Books. Mill Valley, CA. 1994.
UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO
Facultad de Química
Químico
Materia: Química Organometálica
Clave: QUI-32612
Hora-semana-semestre: 3
Prerrequisitos: Haber cursado 271 créditos
Créditos: 6
Objetivo (s)
Al finalizar el curso, el alumno comprenderá los aspectos y conceptos básicos que le
permitan alcanzar un conocimiento integral de los compuestos organometálicos de
elementos representativos y de transición desde el punto de vista de sus aspectos
energéticos, de enlace, de estructura, de síntesis , reactividad y aplicaciones principales.
Temas Generales:
1.- INTRODUCCIÓN. 1.1. Aspectos históricos. 1.2. Definición. Diferencias con
compuestos orgánicos y de coordinación. 1.3. El enlane metal-carbono
II.- CLASIFICACIÓN. 2.1. En base a la haptacidad. 2.2. En base a la polaridad del enlace
M-C. 2.3. Diferentes tipos de compuestos organometálicos. 2.4 Nomenclatura.
III.- ESTRUCTURA Y REACTIVIDAD. 3.1. Estabilidad termodinámica y labilidad
cinética. Energías y longitudes de enlace. 3.2. Elementos representativos y la expansión del
octeto. 3.3. Elementos de transición y la regla de 16 y 18 electrones. 3.4. Ligantes
organometálicos
IV.- COMPUESTOS ORGANOMETÁLICOS DE GRUPOS PRINCIPALES.
4.1. Introducción y características generales. 4.2. Diversos métodos de síntesis de enlaces a
carbono. 4.3. Reacciones selectas y sus tendencias en grupos. 4.4 Aspectos estructurales.
4.5. Compuestos organometálicos de baja valencia. 4.6. ejemplos ilustrativos de enlaces
múltiples entre elementos representativos. 4.7. Complejos entre elementos representativos
con diversos ligantes. Ejemplos y reacciones específicas. 4.7. Caracterización.
V.- COMPUESTOS ORGANOMETÁLICOS DE METALES DE TRANSICIÓN. 5.1.
Introducción. Naturaleza del enlace. 5.2. Compuestos en función de su enlace sigma, pi,
delta. 5.3. Ejemplos con enlaces múltiples. 5.4. Carbonilos metálicos. 5.5. Introducción a
mecanismos de reacción.
VI.- ASPECTOS SINTÉTICOS Y DE APLICACIÓN EN CATÁLISIS DE LOS
COMPUESTOS ORGANOMETÁLICOS. 6.1. Introducción. 6.2. Los compuestos
organometálicos y su actividad catalítica. 6.3. Aplicación en catálisis de compuestos
organometálicos de elementos representativos. 6.4. Los compuestos organometálicos de
metales de transición en catálisis y como agentes de síntesis.
VII.- APLICACIONES BIOLÓGICAS Y ASPECTOS AMBIENTALES. 7.1.
Introducción. 7.2. Compuestos con actividad biológica. 7.3 Medicina. 7.3 Agricultura e
industria. 7.4. Aspectos ambientales.
VIII.- INTRODUCCIÓN A POLÍMEROS ORGANOMETÁLICOS. 8.1. Elementos
representativos. polisiloxanos, polisilanos, poligermanos, polifosfacenos. Genralidades de
síntesis y aplicaciones.
Bibliografía Básica:.
•
Carbtree, Robert. The Organometallic Chemistry of the Transition Metals. Wiley, New
York, 1994. 2a. Ed.
• R.C. Mehrotra, A. Singh. Organometallic chemistry. A unified approach. J. Wiley and
Sons. 1991. ISBN-0-470-21019-2. Primera edición.
• J.A. Chamizo y J. Morgado Química Organometálica.. Facultad de Química. UNAM.
Primera edición. 1996
Bibliografía Complementaria
• Eduardo Peña. Aplicaciones de la Química Organica de los Metales de Transición en la
Síntesis Orgánica. Universidad de Guanajuato, 1ª Ed.1996.
• Revistas: Organometallics. Journal of Chemical Education. Educación Química